工業(yè)上制取二氧化碳:一、石灰石高溫分解法:以石灰石(主要成分為碳酸鈣)為原料,在850-900℃高溫窯爐中煅燒,碳酸鈣分解生成氧化鈣(生石灰)和二氧化碳。反應式為:CaCO? → CaO + CO?↑?該方法普遍應用于水泥生產(chǎn)和石灰制造業(yè),兼具石灰與二氧化碳的雙重工業(yè)價值,但能耗較高。二、含碳燃料燃燒法:煤炭、天然氣等含碳燃料燃燒時,碳元素與氧氣反應生成二氧化碳。以甲烷燃燒為例:?CH? + 2O? → CO? + 2H?O?此方法為發(fā)電、供熱等過程的副產(chǎn)品,二氧化碳產(chǎn)量大但需提純處理,常見于能源行業(yè)。二氧化碳焊絲直徑1.2mm,電流180-220A時飛濺率低于3%,焊縫呈魚鱗紋。長寧區(qū)液態(tài)二氧化碳供應站
在空氣中,二氧化碳體積分數(shù)達到1%時,人們會感到氣悶、頭昏和心悸;當濃度升至4%-5%時,癥狀進一步加劇,出現(xiàn)眩暈。若二氧化碳濃度達到6%以上,將可能使人神志不清、呼吸逐漸停止,甚至導致死亡。此外,由于二氧化碳比空氣重,因此在低洼地區(qū)的濃度往往更高。例如,在人工鑿井或挖孔樁時,若通風不良,井底的人員可能因二氧化碳濃度過高而窒息。因此,我們需要時刻關(guān)注二氧化碳的濃度,并采取必要的預防措施。同時,還需注意避免將二氧化碳與各種金屬粉塵(如鎂、鋯、鈦、鋁、錳等)混合,因為這些金屬粉塵在懸浮于二氧化碳中時,可能因點燃而引發(fā)爆裂。普陀區(qū)固態(tài)二氧化碳配送中心氣焊中使用二氧化碳混合氣可穩(wěn)定電弧,減少飛濺。
工業(yè)上制取二氧化碳:一、工業(yè)副產(chǎn)氣體回收:合成氨廢氣回收?:合成氨工藝排放的廢氣含高濃度CO?,通過碳酸鉀溶液加壓吸收-減壓解析工藝,可提純至99%以上的食品級二氧化碳。鋼鐵廠尾氣回收?:高爐煤氣中CO?經(jīng)低溫甲醇洗或變壓吸附法(PSA)分離提純,實現(xiàn)資源化利用。此類方法環(huán)保高效,符合循環(huán)經(jīng)濟需求。二、化學反應法:實驗室或醫(yī)藥領(lǐng)域需高純度CO?時,常用碳酸鹽與酸反應制取。例如碳酸鈉與鹽酸反應:Na?CO? + 2HCl → 2NaCl + CO?↑ + H?O?產(chǎn)物純度可控,但成本較高,適合小規(guī)模精細生產(chǎn)。
二氧化碳用途很廣,其用量只次于氧氣。1、用于制作碳酸飲料。2、滅火劑:電器設備、精密儀器、貴重生產(chǎn)設備和圖書檔案的初期火災撲滅。3、氣體保護焊:用于多種材料的焊接。4、有機化學合成:可以制作多種常用化工產(chǎn)品(如尿素、水楊酸等)。5、致冷劑:可冷凍食品。6、發(fā)電:以二氧化碳為介質(zhì)可進行低溫熱源發(fā)電。7、作為溶劑:進行超臨界萃取,作為一種先進操作技術(shù)用于分離多種產(chǎn)品和取代傳統(tǒng)工藝操作。8、其他:固體二氧化碳(干冰)在醫(yī)療上用來冷凍皮膚病,并可用來進行人工降雨。利用液體二氧化碳干洗衣物,可代替有毒干洗劑。高純二氧化碳用于電子工業(yè)、醫(yī)療研究及臨床診斷,檢測儀器的校正用氣及配制其他特種混合氣體等。二氧化碳與胺類溶液反應用于氣體凈化工藝。
二氧化碳目前少量用于食品和飲料行業(yè),大規(guī)模船舶運輸二氧化碳尚未得到應用,但原理上來說,與液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)的運輸相似。挪威的Longship CCS項目將是頭一個將大量二氧化碳運輸?shù)胶I隙趸即鎯φ军c的項目。二氧化碳船舶運輸比管道具有更大的靈活性,特別是在有多個海上存儲設施可以接受二氧化碳的情況下。船運的靈活性還可以促進二氧化碳捕獲樞紐(區(qū)域集群)的開發(fā),隨著二氧化碳量的增長,它將可以被連接或轉(zhuǎn)換成一個更長久的管道網(wǎng)絡。二氧化碳與胺基化合物反應生成緩沖溶液。普陀區(qū)固態(tài)二氧化碳配送中心
二氧化碳與苯胺反應合成染料中間體。長寧區(qū)液態(tài)二氧化碳供應站
盡管國內(nèi)尿素主要滿足國內(nèi)需求,但仍有一部分產(chǎn)品出口至國外市場。據(jù)統(tǒng)計,2017年中國尿素產(chǎn)量達到了2629.4萬噸,消費量為1935.2萬噸。二氧化碳是溫室氣體,但也是一種碳資源,隨著高效催化劑的開發(fā),技術(shù)路線、產(chǎn)品方案的不斷優(yōu)化等,二氧化碳有機化工利用技術(shù)飛速發(fā)展。二氧化碳是碳的較高氧化狀態(tài),也是能量較低的狀態(tài),化學穩(wěn)定性好。因此其作為原料制備有機化合物時,必須有大量能量輸入。正是由于二氧化碳具有較高的熱力學穩(wěn)定性和動力學惰性,將二氧化碳高效轉(zhuǎn)化為高值化學品是一項極具挑戰(zhàn)的任務。長寧區(qū)液態(tài)二氧化碳供應站