Лужне очищення біогазу від вуглекислого газу
водяним розчином їдкого натрію NaOH засновано на необоротній реакції [44]
2NaOH + СО2 = Na2СО3
+ Н2О.
(4.8)
Парціальний тиск СО2 над
розчином їдкого натрію NaOH у процесі поглинання дорівнює нулю доти, доки весь
луг не перейде в карбонат. Поглинання СО2
розчином карбонату натрію протікає з утворенням бікарбонату
СО2 + NaOH
+ Н2O
= 2NаHCO3.
(4.9)
Диференціальна теплота розчинення СО2
у розчинах їдких лугів незалежно від роду катіона складає 117 кДж/моль.
Швидкість абсорбції СО2
лугом зростає з підвищенням температури. Збільшення концентрації карбонату в
розчині сприяє зниженню швидкості абсорбції.
Регенерація відпрацьованого розчину лугу здійснюється вапном:
Na2CO3 + Ca(OH)2 = 2NaOH + CaCO3.
(4.10)
Рисунок 4.9 − Принципово-технологічна схема для поташного
очищення біогазу в
абсорбері
Процес проходить у рідкій фазі при 90–95 °С і при
перемішуванні. Установка регенерації лугу вапном є громіздкою і процес
недостатньо задовольняє сучасні санітарно-гігієнічні вимоги (здрібнювання і
гасіння вапна, транспортування шламу у відвал і т. д.). Тому регенерацію
відпрацьованого лугу передбачають тільки при значній витраті лугу і необхідності
привезення його. В інших випадках водяні розчини відпрацьованого лугу
намагаються використовувати для допоміжних процесів нейтралізації і скидають у
спеціальні системи хімічно забруднених стоків. На очищення
1000 м3 газу витрачається 0,15–1,6 кг 92% -ої
каустичної соди (залежно від концентрації СО2
у вихідному газі). На регенерацію відпрацьованого розчину лугу
витрачається
9 кг
СаО і 30 кг пари при тиску 0,5 МПа.
|