19.5. Улавливание и использование диоксида углерода при обжиге известняка |
Содержание > ГЛАВА 19.Физикохимия и технология получения извести > 19.5. Улавливание и использование диоксида углерода при обжиге известняка
В процессе обжига известняка получается большое количество диоксида углерода СО2. Поэтому в известковых цехах можно сооружать установки по улавливанию из газов печей обжига известняка диоксид углерода. Для улавливания из печных газов СО2 следует использовать моноэтаноламин (представитель аминоспиртов RR1NCH2 CH2OH), который адсорбирует СО2 из отходящих газов печей обжига известняка. Для получения 1 т СО2 расходуется 12 кг моноэтаноламина при расходе 325 кВт×ч электроэнергии.
Диоксид углерода можно получать путем избирательной адсорбции природными и синтетическими цеолитами. Цеолиты (Zeolithe – от греч. зес – вскипание и литос – камень) – минералы группы каркасных водных
Состав цеолитов может быть выражен формулой: MxDy[Alx+2ySizO2x+4y+2z]×nH2O, где М и D – одно– (Na, K) и двухвалентные (Mg, Ca, Ba) катионы, соответственно. В структуре цеолитов каналы имеют диаметр 0,022-0,075 нм, что обусловливает большую удельную поверхность пор, в которых адсорбируется СО2. При нагревании до 200–300°С происходит десорбция СО2 с переходом в газовую фазу с последующим получением жидкой углекислоты различного качества и функционального назначения (для сварочных процессов, пищевой промышленности и др.).
Процесс поглощения СО2 оксидом кальция (известью) описывается выражением
∆WCO2 = K∙tn,
где ∆WCO2 – степень карбонизации извести; t – время; K и n – постоянные).
Термодинамические характеристики реакции СаО + СО2 = СаСО3 и СаО + Н2О = Са(ОН)2 показывают, что реакция карбонизации (при 30% СО2 в газе) предпочтительнее, чем реакция гидратации в атмосфере водяного пара (100% Н2О). Известный промышленный опыт применения частично карбонизированной извести свидетельствует о большей скорости ассимиляции ее рудосплавным расплавом.