超重力吸收法脫除CO的基礎(chǔ)研究.pdf

1、密閉空間與外界隔絕或者沒有氣體交換,由于工作人員活動(dòng)以及設(shè)備、儀器的運(yùn)行會(huì)在密閉空間內(nèi)產(chǎn)生大量有毒有害氣體,主要包括CO、CO2、SO2、H2S等,這些氣體具有濃度低,危害大等特點(diǎn)。其中CO氣體,由于化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定,幾乎不溶于所有溶劑,其凈化研究一直是行業(yè)難題,特別是低濃度CO氣體的凈化鮮有文獻(xiàn)報(bào)道?，F(xiàn)有的CO凈化技術(shù)主要包括催化氧化法,吸附法,深冷法等,將這些方法應(yīng)用于密閉空間內(nèi)低濃度CO凈化時(shí),往往存在占用空間大、凈化效果差等問題?；?/p>

2、于旋轉(zhuǎn)填料床(RPB)體積小、傳質(zhì)系數(shù)高的特點(diǎn),提出使用 RPB作為反應(yīng)器,與絡(luò)合吸收法相結(jié)合,嘗試在常溫常壓條件下使用液體吸收法凈化低濃度CO氣體。
　　本文分析了Cu+離子與CO的絡(luò)合反應(yīng)機(jī)理,建立了吸收過程模型,認(rèn)為該反應(yīng)是個(gè)快速吸收的過程,傳質(zhì)過程對(duì)于反應(yīng)的影響較大,將超重力技術(shù)與絡(luò)合吸收技術(shù)結(jié)合,可以開發(fā)出一種新型的CO凈化方法。
　　實(shí)驗(yàn)以 CO的飽和吸收容量為指標(biāo),進(jìn)行了 CuCl-MgC l2水溶液溶質(zhì)配比的

3、篩選,確定了適用的溶劑配比 CuCl為2.6mol/L,MgCl2為4.9mol/L,該吸收劑的密度為1090kg/m3,粘度為10.2×10-3Pa·s,表面張力為50.94mN/m。常溫下1L該吸收液的高純CO吸收容量為51.9L,且溫度對(duì)該吸收液吸收容量的影響不明顯。結(jié)果表明:該溶液適合用作CO凈化吸收的吸收劑。
　　以空氣和純CO配制低濃度(1000ppm以下)的CO氣體,在鼓泡吸收裝置中考察處理氣量、模擬氣中初始CO濃度

4、及溶液配制過程的攪拌時(shí)間等因素對(duì)脫除率的影響,結(jié)果表明:CO的脫除率隨著入口氣量的增大而減小;隨著CO初始濃度的升高而升高;隨著溶液配制過程攪拌時(shí)間增多而增大,且攪拌時(shí)間達(dá)到3h后 CO脫除率基本保持不變。CO初始濃度為860ppm時(shí),在鼓泡設(shè)備中CO脫除率可達(dá)30％左右,吸收液對(duì)低濃度的CO氣體具有一定的吸收能力。
　　為了滿足密閉空間對(duì)吸收設(shè)備體積的要求,在微型超重力內(nèi)進(jìn)行了吸收實(shí)驗(yàn),考察了超重力因子、氣體流量、液體流量及溶液

5、配制過程攪拌時(shí)間對(duì)CO脫除率的影響,其氣量、液量變化規(guī)律與小試實(shí)驗(yàn)基本一致。在適宜的操作條件:液量80L/h,超重力因子69.80(約1000rpm),氣量2 m3/h下,對(duì)1 m3初始濃度為860ppm的低濃度CO氣體進(jìn)行循環(huán)吸收實(shí)驗(yàn),經(jīng)過6次循環(huán)出口CO濃度降至342ppm,去除率達(dá)到60.23％。
　　本文將超重力技術(shù)與絡(luò)合吸收技術(shù)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了對(duì)低濃度CO氣體的吸收凈化。其優(yōu)點(diǎn)在于處理氣體無需預(yù)處理,設(shè)備體積小,便于安裝放