專利名稱：從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法。
背景技術(shù)：
從一氧化碳?xì)怏w中精脫除二氧化碳的方法，目前已工業(yè)化的有(1)堿吸收法用稀釋的氫氧化鈉溶液洗滌除去二氧化碳，由于反應(yīng)過程中要生成水，必須再經(jīng) 干燥除水后才能得到合格的一氧化碳產(chǎn)品。在以上脫除過程中，反應(yīng)過程中生成的水，與一 氧化碳和二氧化碳形成弱酸介質(zhì)，對(duì)設(shè)備有一定的腐蝕性，同時(shí)一氧化碳的脫除精度只能 達(dá)到300ppm以上。(2)變壓吸附法國內(nèi)現(xiàn)在也有個(gè)別工廠采用變壓吸附法進(jìn)行精脫二氧化碳工藝，但在整個(gè)脫附過 程中一氧化碳損失較大，一氧化碳將會(huì)損失至少20% -30%以上，同時(shí)脫除精度只能達(dá)到 500ppm 以上。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對(duì)以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供一種在干基狀態(tài)下進(jìn) 行的、對(duì)設(shè)備材質(zhì)沒有特殊要求、脫除精度高、可將一氧化碳?xì)庵械亩趸己繌?0 IOOOppm脫除到5ppm以下的精脫CO2的方法。為了達(dá)到上述發(fā)明目的，本發(fā)明實(shí)施如下的技術(shù)方案一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法，依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附，在床層內(nèi)吸附劑對(duì) 二氧化碳進(jìn)行吸附，而凈化后的氣體自床層頂部排出；吸附區(qū)的前沿向上移動(dòng)，當(dāng)出口氣體 中的CO2含量達(dá)到5ppm時(shí)，中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作；(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個(gè)已再生好的床層進(jìn)行吸附，在吸附壓力降至0. 02-0. 05MPa 后，對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空。(3)抽空和沖洗上述抽空步驟結(jié)束后，吸附塔內(nèi)大部分雜質(zhì)已經(jīng)從吸附劑上解吸出來，但吸附塔 內(nèi)死空間仍殘留少量二氧化碳組份，如果仍繼續(xù)通過抽空方式，是無法徹底將殘留二氧化 碳組份抽出，在下次吸附塔重新進(jìn)入吸附過程時(shí)，會(huì)隨產(chǎn)品氣帶出，導(dǎo)致產(chǎn)品一氧化碳中雜 質(zhì)組份二氧化碳無法達(dá)標(biāo)。故采用比一氧化碳吸附容量小的介質(zhì)，對(duì)殘留在吸附塔死空間 中的二氧化碳進(jìn)行快速?zèng)_洗，使二氧化碳組份迅速解吸出吸附塔內(nèi)。該過程是利用沖洗介 質(zhì)逆向沖洗方式，從上至下對(duì)殘留雜質(zhì)進(jìn)行沖洗，通過控制流量達(dá)到要求。所以當(dāng)吸附塔壓力降至-0. 03 -0. 05MPa后，從吸附塔上部通入比CO吸附容量小的惰性沖洗氣，從吸附塔下部排出所述沖洗氣，邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層，吸附 塔內(nèi)壓力始終保持在-0. 03 -0. 05MPa。(4)抽空上述抽空和沖洗步驟結(jié)束后，經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時(shí)， 吸附塔內(nèi)殘留二氧化碳雜質(zhì)徹底解吸，停止加入沖洗氣，關(guān)閉與吸附塔相關(guān)的所有閥門，此 時(shí)吸附塔內(nèi)殘留了沖洗介質(zhì)氣N2或H2，為了使產(chǎn)品一氧化碳純度仍滿足要求，通過真空泵 繼續(xù)對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空，將沖洗介質(zhì)氣抽空。當(dāng)吸附塔壓力達(dá)到-0. 07 -0. 09Mpa，說明 吸附塔內(nèi)沖洗介質(zhì)氣也解吸干凈，此時(shí)吸附劑吸附的CO2被徹底解吸，吸附劑獲得了完全再 生。作為優(yōu)選方式，所述的比CO吸附容量小的惰性沖洗氣為N2或吐。作為優(yōu)選方式，通入的所述比CO吸附容量小的惰性沖洗氣壓力為0. 05-0. 6Mpa。本發(fā)明的有益效果本方法整個(gè)脫除過程是在干基狀態(tài)下進(jìn)行的，對(duì)設(shè)備材質(zhì)沒 有特殊要求，普通的碳鋼設(shè)備即能滿足要求，同時(shí)也不需要再設(shè)置其它設(shè)備，投資少，操作 簡單，自動(dòng)化程度高，脫除精度高，可將一氧化碳?xì)庵械亩趸己繌?0 IOOOppm脫除 到5ppm以下，對(duì)純一氧化碳?xì)怏w中的其它組份含量無特殊限制。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法，依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附，在床層內(nèi)吸附劑對(duì) 二氧化碳進(jìn)行吸附，而凈化后的氣體自床層頂部排出；吸附區(qū)的前沿向上移動(dòng)，當(dāng)出口氣體 中的CO2含量達(dá)到5ppm時(shí)，中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作；(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個(gè)已再生好的床層進(jìn)行吸附，在吸附壓力降至0.02MPa后，通 過真空泵對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空。(3)抽空和沖洗抽空步驟結(jié)束后，吸附塔內(nèi)大部分雜質(zhì)已經(jīng)從吸附劑上解吸出來，但吸附塔內(nèi)死 空間仍殘留少量二氧化碳組份，如果仍繼續(xù)通過抽空方式，是無法徹底將殘留二氧化碳組 份抽出，在下次吸附塔重新進(jìn)入吸附過程時(shí)，會(huì)隨產(chǎn)品氣帶出，導(dǎo)致產(chǎn)品一氧化碳中雜質(zhì)組 份二氧化碳無法達(dá)標(biāo)。故采用比一氧化碳吸附容量小的介質(zhì)N2對(duì)殘留在吸附塔死空間中 的二氧化碳進(jìn)行快速?zèng)_洗，使二氧化碳組份迅速解吸出吸附塔內(nèi)。該過程是利用沖洗介質(zhì) 逆向沖洗方式，從上至下對(duì)殘留雜質(zhì)進(jìn)行沖洗，通過控制流量達(dá)到要求。具體為當(dāng)吸附塔壓力降至-0. 03MPa后，從吸附塔上部通入壓力為0. 05Mpa的沖 洗氣N2,從吸附塔下部排出所述沖洗氣，通過真空泵邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層，吸 附塔內(nèi)壓力始終保持在-0. 03MPa。(4)抽空上述抽空和沖洗步驟結(jié)束后，經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時(shí)， 吸附塔內(nèi)殘留二氧化碳雜質(zhì)徹底解吸，停止加入沖洗氣，關(guān)閉與吸附塔相關(guān)的所有閥門，此時(shí)吸附塔內(nèi)殘留了沖洗介質(zhì)氣N2,為了使產(chǎn)品一氧化碳純度仍滿足要求，通過真空泵繼續(xù) 對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空，將沖洗介質(zhì)氣N2抽空。當(dāng)吸附塔壓力達(dá)到-0. 07Mpa，說明吸附塔內(nèi)沖 洗介質(zhì)氣N2也解吸干凈，此時(shí)吸附劑吸附的CO2被徹底解吸，吸附劑獲得了完全再生。實(shí)施例2一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法，依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附，在床層內(nèi)吸附劑對(duì) 二氧化碳進(jìn)行吸附，而凈化后的氣體自床層頂部排出；吸附區(qū)的前沿向上移動(dòng)，當(dāng)出口氣體 中的CO2含量達(dá)到5ppm時(shí)，中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作；(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個(gè)已再生好的床層進(jìn)行吸附，在吸附壓力降至0.05MPa后，通 過真空泵對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空。(3)抽空和沖洗抽空步驟結(jié)束后，吸附塔內(nèi)大部分雜質(zhì)已經(jīng)從吸附劑上解吸出來，但吸附塔內(nèi)死 空間仍殘留少量二氧化碳組份，如果仍繼續(xù)通過抽空方式，是無法徹底將殘留二氧化碳組 份抽出，在下次吸附塔重新進(jìn)入吸附過程時(shí)，會(huì)隨產(chǎn)品氣帶出，導(dǎo)致產(chǎn)品一氧化碳中雜質(zhì)組 份二氧化碳無法達(dá)標(biāo)。故采用比一氧化碳吸附容量小的介質(zhì)H2對(duì)殘留在吸附塔死空間中 的二氧化碳進(jìn)行快速?zèng)_洗，使二氧化碳組份迅速解吸出吸附塔內(nèi)。該過程是利用沖洗介質(zhì) 逆向沖洗方式，從上至下對(duì)殘留雜質(zhì)進(jìn)行沖洗，通過控制流量達(dá)到要求。具體為當(dāng)吸附塔壓力降至-0. 05MPa后，從吸附塔上部通入壓力為0. 6Mpa的沖洗 氣H2，從吸附塔下部排出所述沖洗氣，通過真空泵邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層，吸附 塔內(nèi)壓力始終保持在-0. 05MPa。(4)抽空上述抽空和沖洗步驟結(jié)束后，經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時(shí)， 吸附塔內(nèi)殘留二氧化碳雜質(zhì)徹底解吸，停止加入沖洗氣H2，關(guān)閉與吸附塔相關(guān)的所有閥門， 此時(shí)吸附塔內(nèi)殘留了沖洗介質(zhì)氣H2，為了使產(chǎn)品一氧化碳純度仍滿足要求，通過真空泵繼 續(xù)對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空，將沖洗介質(zhì)氣N2抽空。當(dāng)吸附塔壓力達(dá)到-0. 09Mpa,說明吸附塔內(nèi) 沖洗介質(zhì)氣H2也解吸干凈，此時(shí)吸附劑吸附的CO2被徹底解吸，吸附劑獲得了完全再生。
權(quán)利要求
一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法，其特征在于依次包括以下步驟(1)吸附將含CO2雜質(zhì)的CO原料氣自下而上的送入吸附床內(nèi)進(jìn)行吸附，在床層內(nèi)吸附劑對(duì)二氧化碳進(jìn)行吸附，而凈化后的氣體自床層頂部排出；吸附區(qū)的前沿向上移動(dòng)，當(dāng)出口氣體中的CO2含量達(dá)到5ppm時(shí)，中止CO原料氣的進(jìn)入、停止吸附操作；(2)抽空CO原料氣進(jìn)入另一個(gè)已再生好的床層進(jìn)行吸附，在吸附壓力降至0.02 0.05MPa后，對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空；(3)抽空和沖洗當(dāng)吸附塔壓力降至 0.03～ 0.05MPa后，從吸附塔上部通入比CO吸附容量小的惰性沖洗氣，從吸附塔下部排出所述沖洗氣，邊抽真空、邊利用沖洗氣沖洗床層，吸附塔內(nèi)壓力始終保持在 0.03～ 0.05Mpa；(4)抽空經(jīng)抽空和沖洗的解析氣的CO2含量在5ppm以下時(shí)，停止加入沖洗氣，繼續(xù)對(duì)吸附塔進(jìn)行抽空，使吸附塔壓力降至 0.07～ 0.09Mpa，此時(shí)吸附劑吸附的CO2被徹底解吸，同時(shí)吸附劑獲得了完全再生。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法，其特征在于所述的比 CO吸附容量小的惰性沖洗氣為N2或H2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的的從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法，其特征在于通 入的所述比CO吸附容量小的惰性沖洗氣的壓力為0. 05-0. 6Mpa。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種從一氧化碳中精脫二氧化碳的方法，依次包括吸附、抽空、抽空和沖洗、抽空等步驟，本方法整個(gè)脫除過程是在干基狀態(tài)下進(jìn)行的，對(duì)設(shè)備材質(zhì)沒有特殊要求，普通的碳鋼設(shè)備既能滿足要求，同時(shí)也不需要再設(shè)置其它設(shè)備，投資少，操作簡單，自動(dòng)化程度高，脫除精度高，可將一氧化碳?xì)庵械亩趸己繌?0～1000ppm脫除到5ppm以下，對(duì)純一氧化碳?xì)怏w中的其它組份含量無特殊限制。
文檔編號(hào)B01D53/02GK101898066SQ20101023686
公開日2010年12月1日 申請日期2010年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月26日
發(fā)明者不公告發(fā)明人 申請人:成都嘉禾聯(lián)創(chuàng)科技有限公司