Трудно
найти человека, который бы собственноручно не занимался
производством, применением и потреблением углекислого газа.
Сомневаетесь
?Тогда вспомните, с каким
удовольствием делали в дет-
стве «шипучку»! Производили СО, из соды и лимонной кислоты или лимон-
ного сока, применяли для газирования напитка и с удовольствием этот
напиток употребляли.
Домохозяйки
производят СО, из сахара с помощью дрожжей и исполь-
зуют для разрыхления теста.Многие автомобилисты предпочитают
углекислотный огнетушитель порошковому.
СО"
углекислый газ, диоксид углерода, двуокись углерода, сухой лед -
вот далеко не полный перечень названий этого газа. История его при мене-
ния человеком уходит в глубину веков, а современные области применения
трудно даже просто перечислить.
СО, применяется:
В качестве хладагента
Для
получения низких температур используется в основном сухой лед.
Это компактный материал, его удобно хранить, транспортировать и исполь-
зовать. С помощью сухого льда можно охлаждать до весьма низких темпе-
ратур (температура возгонки при атмосферном давлении - минус 78,50С).
В качестве хладагента он почти вдвое эффективнее, чем обычный лед - при
возгонке килограмма сухого льда поглощается 590 кДж, при плавлении
обычного - только 330 кДж.
Сухой лед используют:
при хранении продуктов (например,
мороженого);
при измельчении
материалов, твердеющих при охлаждении
(мяса, смол, полимеров и т.д.);
при удалении заусенцев после штамповки или
литья резиновых
и пластиковых изделий;
при проведении низкотемпературных
испытаний в климатических камерах;
при закалке металлов для улучшения
их свойств;
для холодной посадки деталей
машин при сборке;
для
охлаждения резцов при обработке высокопрочных материалов.
В качестве антиоксиданта: Благодаря
инертности СО, используется в смеси с азотом для долговре-
менного хранения пищевых продуктов
В качестве вещества, подавляющего горение
При
хранении и транспортировке ГСМ.
Как
защитная среда при электросварке.
Как
эффективное средство пожаротушения, особенно в электро-
установках. Выпускается множество типов углекислотных огнетушите-
лей: от портативных емкостью 2 кг до стационарных емкостью до 45 кг.
Жидкий СО, при выпуске из огнетушителя образует смесь из снега и
холодного газа. СО, тяжелее воздуха, поэтому вытесняет его из зоны
горения, а образовавшийся сухой лед (снег) охлаждает зону горения.
В качестве химического сырья
Диоксид
углерода используется в производстве лекарств, свинцовых
белил, перборатов, мочевины, химически чистых карбонатов.
Для нейтрализации щелочей.
В качестве хладагента в
холодильных агрегатах
В этом
качестве СО, получает все большую популярность, так как в от-
личие от многих других хладагентов не представляет опасности для озоно-
вого слоя.
В качестве безопасного
аккумулятора энергии
Баллончики
со сжатой углекислотой являются относительно недорогим,
безопасным и удобным накопителем энергии, например, для пневматиче-
ского оружия, для двигателей в моделировании, для накачивания велоси-
педных камер.
И еще
во множестве других качеств и приложений
Вплоть
до таких «экзотических», как очистка поверхности кремниевых
пластин и деталей струей порошкообразного сухого льда в электронной
промышленности или использование СО, в качестве рабочего тела лазера.
Производство
В
промышленных масштабах СО, получают в основном из «отбросных»
газов (из дыма), а также путем разложения при родных карбонатов или как
сопутствующий продукт при криогенном разделении воздуха.
В
современных установках для получения СО, из «отбросных» газов
в качестве абсорбента применяется ЗО%-ный водный раствор моноэтано-
ламина, который способен абсорбировать СО" содержащийся в печном
газе. Насыщенный газом абсорбент направляется в регенератор, в кото-
ром путем подогрева паром выделяется СО" а восстановленный абсорбент
вновь направляется в абсорбер. Поскольку моноэтаноламин абсорбирует
только СО" при улавливании происходит предварительная очистка. Эффек-
тивность улавливания СО, составляет 85-95%.
Далее
газ подвергается очистке до уровня, предусмотренного ГОСТ 8050-
85 для соответствующего сорта. Для высшего сорта объемное содержа-
ние СО, должно составлять не менее 99,8%. Для приложений, где требуется особо чистый газ (фармацевтическая промышленность, микроэлектроника), его дополнительно очищают до требуемых кондиций. Двуокись углерода поставляется в газообразном (по трубам), сжиженном (в баллонах или изотермических цистернах) или твердом виде. Твердая двуокись углерода (сухой лед) изготавливается из жидкой или газообразной двуокиси углерода и выпускается в виде блоков или гранул.
Хранение и транспортирование Очищенный, сжатый и охлажденный углекислый газ закачивают в баллоны (сжижается). Жидкая двуокись углерода высокого давления хранится и транспор- тируется в баллонах с рабочим давлением 20 МПа вместимостью до 50 литров. Баллоны углекислотой транспортируются всеми видами транспорта. Низкотемпературную двуокись углерода хранят в изотермических резервуарах и перевозят в изотермических цистернах. Твердую двуокись углерода хранят и перевозят всеми видами транспор- та в изотермических контейнерах при атмосферном давлении.
СО2 И климат Говоря об углекислом газе невозможно обойти тему экологии. Природные катаклизмы текущего года дали очередной повод говорить о глобальном потеплении и необходимости борьбы с негативными измене- ниями климата. Многие ученые считают причиной глобального потепления промышлен- ные выбросы углекислого газа в атмосферу. Эти выбросы сейчас состав- ляют более 30 миллиардов тонн СО2 в год, или 6-8% от объема, выделяемого в процессе естественного кругооборота мировым океаном и гниющими растительными остатками. На протяжении последних 150 лет содержание СО2 в атмосфере растет и сейчас достигло 0.04%, то есть увеличилось почти на 40%. За тот же период сред- негодовая температура атмосферы и мирового океана увеличилась на 0,70. И так уж получилось, что именно последние 150 лет являются периодом индустриализации.
Прогнозируется, что если температура на планете поднимется еще на 3 градуса, это вызовет серьезные изменения климата, неблагоприятные для большинства стран. Европа и США окажутся под ударами ураганов, сельскохозяйственные регионы станут полупустынями, растаявшие полярные льды затопят густонаселенные и плодородные территории в устьях рек. В качестве одного из методов борь- бы с глобальным потеплением предлагается метод улавливания и захо- ронения углекислого газа - Саrbоn capture and storage (CCS). Идея CCS заключается в том, чтобы улавливать СО2 на энергоблоках и закачивать его в подземные пласты - «хоронить». Наиболее перспективным методом улавливания СО2 считается упомянутый выше метод абсорбции моноэта- ноламином. Расчеты показывают, что оснащение тепловых электростанций уловите- лями СО2 позволило бы решить проблему с меньшими издержками, чем путем развития альтернативной энергетики. По расчетам цена электро- энергии энергоблоков с уловителями СО2 будет в 2-4 раза ниже, чем цена электроэнергии приливных, ветряных и солнечных электростанций.
(Статья взята из журнала Gasworld )
|