Способы очистки контролируемых атмосфер от двуокиси углерода и осушки
Очистка водой под давлением.
Растворимость двуокиси углерода в воде увеличивается с повышением давления
и уменьшается с повышением температуры.
Очистку контролируемой атмосферы
от двуокиси углерода проводят обычно при избыточном давлении газа в
абсорбере 1,6—2 МПа, при этом содержание С02 достигает значения
0,2—1,0%, а содержание водяного пара снижается до уровня, соответствующего
точке рссы 8—21° С [2]. В схему установки включается абсорбер с
повышенным давлением и десорбер с нормальным давлением (желательно с
повышенной температурой при замкнутом цикле использования
воды).
Очистка водным раствором
моноэтаиоламина 1. Этот способ очистки впервые был применен и
описан автором. Промышленная установка разработана Сталь-проектом.
Установка состоит из абсорбера, в котором проходит поглощение
двуокиси углерода 15%-ным раствором (реакция экзотермическая), и из
десорбера4 в котором происходит восстановление моноэтаиоламина
и его поступление в замкнутую систему.
Очистка и осушка цеолитами.
Цеолиты — керамические пористые материалы на основе натрия (марки КаА) и
на оснсве кальция (марки СаА и СаА-5).
Цеолиты адсорбируют молекулы
водяного пара, двуокиси углерода, сероводорода, аммиака и др.
Синтетический цеолит марки СаА-5 является также сорбентом окиси
углерода.
Цеолиты изготовляются в виде
таблеток или гранул с 15—20% связующих веществ (обычно глины) и
подвергаются термической обработке при 550—600° С в течение 2—6 ч.
Подробно цеолиты описаны в работе [2]. Основным параметром, определяющим
способность цеолитов (так же как и селикагелей и
алюмогелей), является динамическая активность — отношение массы
поглощенного газа к массе адсорбента, или отношение массы поглощенного
газа, выраженного в мг к объему адсорбента (обычно в
см3).
4. ТРЕБОВАНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ
ПРОЦЕССОВ
И РЕКОМЕНДАЦИИ ПРИМЕНЕНИЯ
КОНТРОЛИРУЕМЫХ
АТМОСФЕР
В зависимости от химического
состава стали и тепловых режимов процессы термической обработки
предъявляют к контролируемым атмосферам различные требования.
С точки зрения требований к
контролируемым атмосферам все марки стали, а также некоторые сплавы можно
разделить на группы, определяющие процессы окисления и
обезуглероживания.
К первой группе относятся
низкоуглеродистые стали и некоторые сплавы на железной основе,
ведущим элементом которых по термодинамическому потенциалу окисления
является железо.
Для этих сталей (или сплавов)
требуется только защита от окисления и иногда необходимо
обезуглероживание (например, для электротехнической стали). Для некоторых
сталей является недопустимым науглероживание — автолист, сталь 08кп,
калиброванный пруток и проволока. К этой же группе относятся все
цементуемые углеродистые стали, для которых применимы все типы газовых
карбюризаторов.
Ко второй группе относятся средне-
и высокоуглеродистые стали, железо и углерод которых
определяют условия их взаимодействия с контролируемой атмосферой. Для этих
сталей требуется защита от окисления и
обезуглероживания.
К третьей группе относятся
хромистые стали и сплавы, ведущим элементом которых по значению
термодинамического потенциала окисления является хром. Для этой группы
стали и сплавов требуется защита от окисления и в некоторых
случаях защита от обезуглероживания.
