RU EN
(800) 100-56-38                 (812) 334-56-38
c 8:00 до 20:00, без выходных                                        info@provita.ru
Производитель воздухоразделительных
и газоразделительных установок с 1991 года

(800) 100-56-38
c 8:00 до 20:00, без выходных

Углекислый газ

 —   —  Углекислый газ

В составе атмосферного воздуха основную часть занимает азот — более 78%, за ним следует кислород — чуть более 20%, примеси в виде гелия, аргона и криптона вместе дают около 1%. Углекислый газ в процентном соотношении, относительно всех составляющих воздушной смеси, в норме имеет незначительную цифру от 0,03 до 0,04%. Тем не менее при промышленном получении чистых газов из воздуха очищение от СО2 имеет большое значение.

Существует три основные группы очистки газов от различных примесей, в том числе и от углекислого газа. Это адсорбция, абсорбция жидкостями и каталитическая очистка. Методики в целом разделяются по используемым фазам на две основные: «газ — твёрдое тело» и «газ — жидкость — твёрдое тело». В то же время воздухоразделительные установки подразделяются на криогенные, мембранные и адсорбционные — согласно процессам, физическим или химическим, взятым за основу их работы. Тип оборудования выбирают в соответствии с нуждами, возможностями и технологическими задачами определённого производства.

На сегодняшний день в отраслях разделения газовых смесей, осушки газов и очистки промышленных выхлопов преимущественное развитие получили адсорбционные процессы. Поскольку они дают возможность полного извлечения загрязняющих элементов из воздушной смеси и высококачественной очистки продукционных газов.

Адсорбция бывает физическая и химическая. При физической природе явления поглощаемые адсорбентом молекулы удерживаются Ван-дер-Ваальсовыми силами межмолекулярного притяжения, во втором случае — химическими силами. Принцип избирательного извлечения отдельных составляющих с помощью особых веществ-адсорбентов положен в основу методик разделения и очистки газовых смесей.

Используемые в очищающих системах вещества имеют высокую способность к поглощению определенных элементов, высокую селективность, а также устойчивость к механическому и температурному воздействию, долговечность, надежность структурных и поверхностных свойств, способность к регенерации и экономически выгодную стоимость.

Это высокопористые твёрдые материалы с обширной удельной поверхностью (отношение общей поверхности к массе вещества м2/г). Увеличение рабочей поверхности достигается благодаря наличию в адсорбирующем материале множества пор, отличающихся как размерами, так и формой. От объёма этих пустот зависят, в частности, интенсивность и скорость адсорбции конкретного вещества.

При промышленном производстве применяются разнообразные адсорбенты: кремниевые силикагели, аморфные оксиды алюминия — алюмогели, активированный уголь, цеолиты природные и искусственные.

Синтетические цеолиты наиболее эффективны для удаления СО2 из газовых смесей, они обеспечивают высокое качество очищения с незначительными потерями целевого продукта или вообще без них. Цеолиты представляют собой синтетический алюмоксилат с дифференцированными присадками щелочных металлов. Структурно это мелкопористое вещество в виде гранул размером от 3 до 5 мм.

Свойства пористой структуры значительно влияют на интенсивность адсорбции. Микропоры имеют размеры близкие к величине адсорбируемых молекул. Благодаря полям адсорбционных сил от противоположных стенок поры, перекрывающих вход в неё и повышающих адсорбционные потенциалы, достигается существенное увеличение адсорбции. Это объясняет селективность поглощения различными цеолитами определённых молекул, размеры которых близки к величине имеющихся микропор. Поглотительная способность зависит от природы и свойств цеолитов, от того в каких условиях происходит процесс адсорбции: в газовой смеси или вакууме, при воздействии высокого или низкого давления. Таким образом, адсорбционные процессы на цеолитах достаточно сложны и определяются множеством факторов.

Обычно в адсорбционных установках газовая смесь пропускается через колонны-адсорберы, заполненные цеолитом. Извлекаемый газ поглощается адсорбентом, а примеси и прочие вещества проходят сквозь него беспрепятственно или с минимальным поглощением. Возможна и обратная ситуация, когда изначально поглощается вещество-примесь, а молекулы продукционного газа остаются свободными. Далее адсорбер переключается на регенерационную стадию — из цеолита выходят молекулы поглощенного газа. При данной технологии возможно не только удаление примесей из газовых смесей, но и возврат их в технологическую цепочку или сбор в качестве товарного продукта.

Наиболее прогрессивным методом получения газов из воздуха и очистки их от примесей на сегодня является PSA (Pressure Swing Adsorption) — безнагревная коротковолновая адсорбция. Циклы адсорбции и десорбции (регенерации) при данном подходе происходят при одной температуре, не требуя специального нагрева или охлаждения участвующих в процессе компонентов.

Разделение газов регулируется изменением парциального давления в адсорберах — при адсорбции оно выше, чем при десорбции. Процесс протекает циклично: по мере прохождения воздуха через установку, благодаря электроуправляемым клапанам, колонны-адсорберы взаимно меняют назначение при изменяющемся в них давлении. Одновременно в первой колонне происходит адсорбция, а в другой — десорбция. Работу адсорбера в одной из стадий называют полуциклом. Длительность полного цикла действия подобной адсорбционной установки равна двум полуциклам.

Адсорбционные установки PSA компактны и легко могут транспортироваться. Отсутствие затрат на нагревание адсорбента гарантирует высокую экономическую эффективность установок данного типа.

Научно-производственная компания «Провита» проектирует и производит промышленные кислородные и азотные установки, работающие на принципе коротковолновой безнагревной адсорбции. Конструкция и параметры могут быть подобраны для определённых задач и мощностей производства. Вы можете обратиться к нашим специалистам за консультацией.


Быстрый выбор категории продукии