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二酸化炭素と一酸化ガスの混合物を分離する方法は?

二酸化炭素(CO₂)と一酸化炭素(CO)ガスの分離は、同様の化学的特性を持っているため、少し注意が必要です。考慮できるいくつかの方法を次に示します。それぞれには、その利点と短所があります。

1。選択的吸収:

* 原則: CO₂はCOよりも反応性が高く、特定の化学溶液によって選択的に吸収されるようにします。

* 方法:

* アミン: モノエタノールアミン(MEA)は、産業プロセスでCO₂を捕捉するために使用される一般的な吸収剤です。

* その他のソリューション: 炭酸カリウムまたは水酸化ナトリウムも使用できますが、効率が低くなります。

* 利点: 大規模な分離に非常に効果的です。

* 短所: 特殊な機器と腐食性化学物質の取り扱いが必要です。

2。極低温分離:

* 原則: CO₂は、CO(-191.5°C)よりも高い沸点(-78.5°C)を持っています。混合物を非常に低い温度に冷却すると、COは凝縮しますが、COは気体のままです。

* 方法: 極低温蒸留カラムを使用して、沸点の違いに基づいて2つのコンポーネントを分離します。

* 利点: 大規模な分離には効率的です。

* 短所: 冷却のために特殊な機器と高エネルギー消費が必要です。

3。膜分離:

* 原則: 特定の膜は、COを制限しながらCO₂を通過させることができます。

* 方法: ゼオライトやポリマーなどの材料で作られた膜を使用して、障壁を作成します。

* 利点: エネルギー効率が高く、小規模アプリケーションに使用できます。

* 短所: 膜材料は時間の経過とともに劣化し、寿命が制限されます。

4。圧力スイング吸着(PSA):

* 原則: さまざまなガスが、異なる圧力で固体材料(吸着剤)に吸着されます。

* 方法: 吸着剤の床(ゼオライトなど)のベッドを使用し、圧力の変化を循環して、選択的に吸着するようにします。

* 利点: エネルギー効率が高く、比較的簡単です。

* 短所: 他の方法よりも効率が低く、複数の段階が必要です。

5。化学反応:

* 原則: 特定の化学反応は、優先的にCO₂を消費することができます。

* 方法:

* 金属酸化物との反応: 一部の金属酸化物(CaOなど)はCO₂と反応して炭酸塩を形成し、混合物から除去します。

* 触媒酸化: COは、プラチナのような触媒を使用してCO₂に酸化できます。 その後、CO₂は他の方法で削除できます。

* 利点: 非常に選択的である可能性があります。

* 短所: 特殊な触媒と条件が必要になる場合があります。

適切な方法の選択:

CO₂とCOを分離するための最良の方法は、分離の規模、純度要件、およびリソースの可用性に依存します。

* 大規模な産業用アプリケーションの場合、 多くの場合、選択的吸収または極低温分離が好まれます。

* 小規模なアプリケーションの場合、膜分離または圧力スイング吸着がより適している場合があります。

安全上の考慮事項:

CO₂とCOの両方が危険なガスであることを忘れないでください。適切な安全上の注意事項でこれらのガスを常に処理し、関連する安全データシートを参照してください。

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