- Hthu hồi dưới= 8000.
5. Cương vị khử vi lượng CO và CO
5.1. Nhiệm vụ của cương vị:
Dung dịch sau khi khử CO2 cũn khoảng 3% CO và 0,5% CO2 cũn lại là H2, N2, CH4, thành phần CO2 và CO gõy ngộ độc cho xỳc tỏc trong quỏ trỡnh tổng hợp NH3. Do vậy trước khi tổng hợp NH3, khớ phải được khử vi lượng CO và CO2. Hàm lượng CO + CO2 < 20 PPm thỡ đạt yờu cầu. Dung dịch sử dụng để hấp thụ là Đồng Axờtat Amoniac.
Dung dịch axetat amoniăc đồng sau khi hấp thụ CO, CO2, H2S, O2
trong khớ tinh chế được giảm ỏp, gia nhiệt để giải phúng hầu hết cỏc chất khớ bị hấp thụ đồng thời điều chỉnh tỷ lệ đồng. Dung dịch được hồi phục thành phần và tớnh năng ban đầu; sau đú làm lạnh, tăng ỏp rồi quay trở lại thỏp hấp thụ sử dụng tuần hoàn. Thao tỏc cương vị khỏ phức tạp, điều kiện tỏi sinh tốt hay xấu cú ảnh hưởng rất lớn tới quỏ trỡnh tinh chế nguyờn liệu trước khi đưa sang tổng hợp NH3.
5.2. Cơ sở lý thuyết:
Dung dịch đồng acetat amoniac thường được gọi đơn giản là dung dịch đồng. Thu được bằng cỏch cho dung dịch axit acetic phản ứng với đồng, amoniac và nước.
Thành phần chớnh của dung dịch đồng là phức chất [Cu(NH3)2AC], [Cu(NH3)4AC2], acetat amon, NH4OH và NH3 tự do chưa tham gia phản ứng. Vỡ dung dịch đưa đi hấp thụ bao gồm cả dung dịch tuần hoàn trở lại, tức là đó hấp thụ khụng khớ và CO2 trong khớ nguyờn liệu nờn dung dịch cũn cú chứa bicarbonat amon NH4HCO3 và carbonat amon (NH4)2CO3, trong đú [Cu(NH3)2AC] và NH3 tự do là thành phần chớnh hấp thụ CO.
5.3. Nguyờn lý hấp thụ bằng dung dịch axetat amoniăc đồng:5.3.1 Nguyờn lý hấp thụ CO: 5.3.1 Nguyờn lý hấp thụ CO:
Trong đIều kiện tồn tại NH3 tự do, phức Cu+ sẽ tỏc dụng với CO để tạo thành phức chất oxit carbon axetat 3 amoniăc đồng 1:
Cu(NH3)2AC + CO + NH3 = Cu(NH3)3AC.CO + Q (1)
Đõy là quỏ trỡnh hấp thụ húa học bao gồm cõn bằng phản ứng trong pha khớ-lỏng và cõn bằng húa học trong pha lỏng. Đầu tiờn là CO trong thể khớ tiếp xỳc với đồng húa trị thấp Cu+ và NH3 tự do trong dung dịch sẽ cú lợi cho phản ứng hấp thụ.
Đõy là phản ứng thuận nghịch tỏa nhiệt, giảm thể tớch nờn hạ thấp nhiệt độ, nõng cao ỏp suất, tăng nồng độ Cu+ và NH3 tự do trong dung dịch sẽ cú lợi cho phản ứng hấp thụ.
Hiệu suất hấp thụ thực tế đạt khoảng 45 ữ 55%
5.3.2. Nguyờn lý hấp thụ CO2:
Hấp thụ CO2 là dựa vào lượng NH3 tự do chứa trong dung dịch