Получение метанола из отходящих промышленных газов,

содержащих значительное количество СО₂ и водорода

 

    Один из способов получения метанола из смеси газов, содержащей СО₂, для утилизации отходящих промышленных газов высокотемпературных печей производства оксида этилена разработан в ОАО «Казаньоргсинтез» (рис. 2.3). Состав газов в %: 18,8 СО; 25,6 Н₂; 26 С0₂; 2,4 СН₄; 21,28 N₂; 5,92 Н₂0, расходом 18 тыс. м³/ч .

    Отходящие газы из промышленной печи 1 поступают в теплообменник, где отходящие газы нагреваются до температуры 400 °С за счет реакционной теплоты газа, образующегося в реакторе восстановления. В реакторе восстановления происходит превращение СО₂ в СО на кобальтмолибденовом катализаторе по реакции:

СО₂ + Н₂ → СО + Н₂О +9,8 ккал

    Восстановленный газ охлаждают в холодильнике и отделяют образовавшуюся воду. После отделения воды смесь, выходящую из реактора нагревают в теплообменнике, дожимают компрессором и подают на первую

Рис. 2.3.Технологическая схема получения метанола из отходящих газов (Г_отх), содержащих СО₂ :1 — промышленная печь; 2, 5 — теплообменники обратных потоков; 3 — реактор восстановления; 4, 8, 13 — холодильники; 6, 10 — компрессоры; 9, 14 — сепараторы; 11 — теплообменник; 7, 12 — реакторы синтеза

стадию синтеза метанола в реактор синтеза. В реакторе газовая смесь контактирует с медьсодержащим катализатором при 250°С и давлении 5,0 МПа с образованием метанола и воды:

СО + 2Н₂ → СНзОН + + 21,67 ккал.

     Газ, выходящий из реактора, направляют в рекуперативный теплообменник для нагрева газа, поступающего в реактор, и затем охлаждают в холодильнике-конденсаторе. После отделения метанола-сырца в сепараторе газовый поток смешивают с рециркуляционным газом второй стадии синтеза метанола, сжимают циркуляционным компрессором и через теплообменник направляют в реактор синтеза. Образующийся на второй стадии метанол конденсируют в холодильнике-конденсаторе. После отделения метанола-сырца в сепараторе часть газа выводят из системы, а остальную часть смешивают с газом, поступающим с первой стадии, и подают на вход циркуляционного компрессора.

    Расчеты показывают, что в результате предварительного восстановления диоксида углерода и отделения образовавшейся воды уменьшается содержание воды в метаноле-сырце. Получаемая в результате реакций вода не содержит солей и может использоваться для технологических нужд без дополнительной очистки. Общее количество метанола, получаемого на первой и второй стадиях, составляет 3,27 т/ч.

    Таким образом, выявленные источники промышленных выбросов, содержащих в своем составе значительное количество оксида и диоксида углерода, целесообразно утилизировать для процесса синтеза метанола. Ис­пользование промышленных газов в качестве сырья для производства метанола позволит снизить материальные затраты на традиционное сырье и улучшить экологическую обстановку в регионах.

    Метанол используют как биотопливо. На наш взгляд целесообразно предварительно синтезировать из него значительно менее токсичное топливо ─ диметиловый эфир, который в частности используют в Москве в качестве альтернативного экологически приемлемого вида топлива.

 

Концепции проектов утилизации твердых промышленных

И бытовых отходов

    Очистка и переработка жидких отходов подробно рассмотрена в учебном пособии Букейханова, Гвоздковой и Чмырь [ 12 ] и поэтому в данной работе

будет частично приведена в совокупности с материалами по переработке твердых отходов.

    Сложившаяся в России система обезвреживания ТБО основана на приоритетном захоронении большей части отходов на полигонах и неорганизованных свалках, занимающих более 40 тыс. га.

    На рис.2.4 представлен вариант технологической схемы переработки твердых бытовых и промышленных отходов.

Рис.2.4. Технологическая схема переработки твердых промышленных

И бытовых отходов

    Для определения методики переработки ТБО проводят анализ состава ТБО. По мере роста содержания бумаги ТБО становится легче сжигать. Снижение доли пищевых отходов в ТБО менее 20% делает невозможным приготовление из них компоста.

    Компостирование – биохимический процесс, осуществляемый благодаря жизнедеятельности аэробных микроорганизмов (термофильных микроорганизмов). Эти микробы выделяют много тепла и нагревают ТБО до 70⁰С. В результате болезнетворные микробы гибнут, сырье перегорает, образуется компост. В естественных условиях этот процесс длится месяцами.

На заводах, где измельченные ТБО постоянно перемешивают, чтобы микробы имели требуемый им избыток воздуха, компостирование заканчивается за 2-3 дня. Однако при снижении содержания пищевых отходов процесс резко замедляется и становится неэффективным.

    Полигоны и свалки. Твердые промышленные и бытовые отходы (далее ТПО и ТБО) до сих пор в значительных объемах вывозят на полигоны и свалки.

    Затратный, но крайней  мере  неопасный  для природной среды вариант их заключается в капсулировании -- обволакивании токсичного отхода инертной пленкой (стеклообразной или полимерной).

 

⇐ Предыдущая45678910111213Следующая ⇒

Поделиться: