La industria química tiene una gran demanda de monóxido de carbono CO, como TDI, etilenglicol, ácido fórmico, ácido acético, ácido propiónico, policarbonato, poliuretano, dimetilformamida, dimetil carbonato y otros procesos de producción que requieren CO de alta pureza.
Aunque el recurso de CO es abundante, por lo general coexiste con gases como H2, N2, CH4, CO2 ... etc., debe separarse y purificarse antes de que puedan usarse. Además, el CO también es un gas nocivo en la mayoría de los gases industriales. . Una pequeña cantidad de CO puede inactivar una variedad de catalizadores, por lo que debe eliminarse profundamente. En gas de síntesis, gas de agua, gas semi-agua, gas de alto horno, gas de escape de horno de carburo de calcio, gas de regeneración de lavado de cobre, gas de horno Texaco , gas convertidor, fundición, gas de cola de fósforo amarillo, gas de generación de coque, gas de cola negro de carbón y algunas plantas químicas, el gas de cola contiene una gran cantidad de CO y H2, N2, CH4, CO2, vapor de agua, etc. La separación y la purificación de CO como materia prima química tiene un valor económico considerable.
Métodos tradicionales de purificación de CO:
El método de separación criogénica es el método más utilizado para la separación industrial de CO. La separación se logra por la diferencia en el punto de ebullición del CO y otros gases mezclados, y es adecuado para la preparación a gran escala de CO de alta pureza. Sin embargo, esto El método requiere grandes inversiones en equipos, procesos complicados, altos costos de operación y alto consumo de energía. Es rentable solo en el caso de separación a gran escala.
A principios de la década de 1970, la American Tenneco Chemical Company desarrolló el "método Cosorb". El absorbente utilizado fue un complejo de tetracloruro de aluminio y cobre y tolueno (CuAlCl4· C6H5CH3). Su principio es experimentar la siguiente reacción compleja con CO:
CuAlCl4·C6H5CH3＋CO →CuAlCl4·CO·C6H5CH3
Mediante este método, el CO se absorbe bajo la condición de presurización a temperatura normal, y se separa de otros componentes en el gas, y luego el líquido de absorción complejo se descomprime y calienta para desorber CO. La tasa de recuperación de CO de este método es alta (≥99%), y la pureza del CO obtenido puede ser superior al 99.5% después del tratamiento de recuperación de tolueno. Sin embargo, el adsorbente complejo causará corrosión grave en el equipo, y los costos de inversión y operación también son altos.
Método de adsorción por oscilación de presión (PSA-CO) por adsorbentes de CO
La tecnología PSA-CO es para purificar el monóxido de carbono del gas mixto que contiene CO, H2, N2, CH4, CO2 y otros componentes a través del proceso PSA. El gas de la materia prima ingresa al dispositivo PSA de primera etapa, adsorbe y elimina CO2, humedad y una pequeña cantidad de azufre, y el gas purificado descarburizado ingresa al dispositivo PSA de la segunda etapa. El CO adsorbido se descomprime y se desorbe al vacío como el gas de salida. El método PSA-CO tiene las ventajas de un proceso simple, alta automatización, fácil operación, bajo consumo de energía, sin corrosión del equipo y contaminación ambiental. El núcleo de este método es el eficiente adsorbente de CO. Los tamices moleculares ordinarios 5A y 13X no pueden cumplir con los requisitos de separación industrial debido a su baja adsorción de CO y baja selectividad.
Adsorbente Gophin GPCOS CO
El adsorbente GPCOS CO tiene las ventajas de una gran capacidad de adsorción de CO y un gran factor de separación de CO a N2, CH4, H2, CO2 y otros gases mezclados. Es adecuado para la adsorción por oscilación de presión (método PSA-CO) para recuperar CO de alta pureza y eliminación profunda de CO contenido en gas mixto.
Propiedades técnicas del adsorbente de GPCOS CO:
Apariencia: partículas de franja azul-verde, marrón oscuro (Dia: 1.6-2.0mm)
Capacidad de adsorción de CO: ≥48NL/kg (25 ℃, 760mmHg)
Fuerza de trituración: ≥40N (promedio de 25 piezas)
Densidad aparente roscada: ≥0.75kg/L
Comparación entre las isotermas de adsorción del adsorbente GPCOS CO y el tamiz molecular GPH-5:
La siguiente figura muestra las isotermas de adsorción del adsorbente de GPCOS CO y el tamiz molecular GPH-5 para CO, CO2, CH4 y N2 a 25 ° C. Se puede ver en la imagen que GPCOS tiene una capacidad de adsorción de CO más alta que el PSA GPH tradicional- Adsorbente de CO de 5 tamices moleculares (capacidad de adsorción de GPCOS CO:50.2NL/Kg, tamiz molecular de GPH-5: presión de 33.8NL/Kg: 1 bar). Además, la capacidad de adsorción de GPCOS para CO2, CH4, N2, etc. disminuyó significativamente, y los coeficientes de separación de CO/CH4, CO/N2, CO/CO2 se mejoraron significativamente, mostrando la excelente capacidad de adsorción selectiva de GPCOS para CO.
Resultados experimentales
La mayor capacidad de adsorción de CO del tamiz molecular GPCOS y su mejor selectividad hacen que tenga una mayor tasa de producción y recuperación de gas CO en la aplicación práctica del método PSA-CO.
