CN1800009A - 一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明为一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺，其特点是在无氧的环境下，焦炭作为还原剂，采用固定床反应器，连续(或间歇)通入二氧化碳气体，在高温、常压下二氧化碳与焦炭反应生成一氧化碳，在工业设备中需要一氧化碳作为原料的可应用本发明。
Description
一、技术领域：
本专利涉及一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺的方法。
二、背景技术：
二氧化碳化学自20世纪80年代以来已引起世界各国特别是工业发达国家的普遍关注。据统计，全世界各种矿物燃料(煤、石油、天然气)燃烧排放到大气中的二氧化碳量达到185～242亿吨/年，而其利用尚不足1亿吨/年。二氧化碳的大量排放，不仅造成资源严重浪费，而且作为一种主要的温室效应气体，引起的环境公害举世瞩目。
实际上，二氧化碳是一种丰富的可利用资源，近年来进行的和正在进行的研究开发旨在减少大气中二氧化碳含量的技术包括二氧化碳的分离回收、二氧化碳的永久性封存、减少燃料产生的二氧化碳或不产生二氧化碳的技术及二氧化碳的各种应用技术等等。
二氧化碳资源大致可以通过以下途径加以综合利用：二氧化碳接触氧化转化为有用化学物质或还原为一氧化碳、经电化学、光电化学或光化学反应制取有机化合物、制取二氧化碳聚合物、制取燃料碳等，目前尚未有在无氧的环境下二氧化碳还原制一氧化碳的报道。
三、发明内容：
本发明的目的是在无氧的环境下二氧化碳还原制备一氧化碳。本发明是这样实现的：一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺，其特征是在无氧的环境下，焦碳作为还原剂，采用固定床反应器，在高温、常压下二氧化碳与焦碳反应生成一氧化碳。在固定床反应器加热反应前，通入惰性气体进行置换，确保反应器内无氧。
本反应的还原剂主要有焦碳和无烟煤等，由于影响还原速度的因素主要是温度及焦(煤)质量等，当反应温度一定时，还原剂选择就显得很重要。燃料的反应活性一般为：焦碳＞无烟煤，分别采取焦炭和无烟煤，本反应速度：焦碳＞无烟煤，因此选择焦碳作为还原剂。
二氧化碳与碳的反应为可逆吸热反应，随着反应温度的升高，平衡向右移动，一氧化碳含量增加，二氧化碳含量则降低，当温度在900℃以上时，二氧化碳含量已经很少，几乎全部转变成一氧化碳。反应温度高于900℃以上有利于反应向生成一氧化碳方向进行，并加快反应速度，但考虑到管式电阻炉耐热管的耐热性能。因此温度的选择采用两级反应温度，反应器中部温度为600～1000℃，反应器上部温度为500～700℃，既要有利于提高一氧化碳的浓度，又要能保证管式电阻炉耐热管具有较长的使用寿命，同时炉管内也不易结疤。
由于二氧化碳的还原反应速度较慢，所以减小二氧化碳的流量，二氧化碳采用采取连续、间歇、先间歇后连续通入二氧化碳的方式，延长二氧化碳的停留时间，可提高产物一氧化碳的含量，同时注意焦炭粒度选为1～10mm，操作压力为常压，二氧化碳的流量为50～700L/H。
本发明实现了在无氧状态下利用焦炭还原二氧化碳制取一氧化碳，本发明的实现，它解决现有技术中自然界存在的大量的二氧化碳排放，造成资源的浪费，将它变为人类有用的物质。
实施例1
在反应器中装填5mm的焦炭小颗粒，采用连续通二氧化碳方式，反应温度分别为600℃、700℃、800℃、900℃、950℃，每隔一定时间取样，结果见表1：
| 反应器中部温度(℃) | 600 | 700 | 800 | 900 | 950 |
| 反应器上部温度(℃) | 501 | 652 | 757 | 826 | 878 |
| 一氧化碳含量(％) | 0 | 0 | 5.08 | 19.91 | 25.68 |
实施例2
在反应器中装填5mm的焦炭小颗粒，采用连续通二氧化碳方式，反应器中部温度950℃，恒温一定时间后连续通二氧化碳，每隔一定时间取样，结果见表2：
表2
| 反应器中部温度(℃) | 950 | 950 | 950 | 950 | 950 |
| 反应器上部温度(℃) | 660 | 689 | 704 | 711 | 734 |
| 一氧化碳含量(％) | 36.5 | 62.3 | 37.3 | 39.3 | 33.6 |
实施例3
在反应器中装填7mm的焦炭小颗粒，采用间歇通二氧化碳方式，控制反应器中部温度800℃，恒温一定时间后通二氧化碳，取样分析，关闭二氧化碳阀门，将炉温升至900℃，恒温后再通二氧化碳，取样分析，同上法将温度提升至950℃后取样分析，结果见表3：
表3
| 反应器中部温度(℃) | 800 | 800 | 900 | 900 | 950 | 950 |
| 反应器上部温度(℃) | 550 | 549 | 621 | 636 | 671 | 677 |
| 一氧化碳含量(％) | 18.1 | 16.3 | 46.9 | 42.1 | 61.4 | 64.7 |
实施例4
在反应器中装填8mm的焦炭小颗粒，采用连续通二氧化碳方式，控制反应器中部温度950℃，恒温一定时间后通二氧化碳，取样分析，结果见表4：
表4
| 反应器中部温度(℃) | 950 | 950 | 950 | 950 | 950 |
| 反应器上部温度(℃) | 681 | 684 | 683 | 689 | 685 |
| 一氧化碳含量(％) | 74.1 | 57.3 | 53.2 | 34.0 | 34.5 |
实施例5
在反应器中装填10mm的焦炭小颗粒，采用先间歇后连续通二氧化碳方式，控制反应器温度950℃，恒温一定时间后间歇通二氧化碳，取样分析，再连续通二氧化碳，每隔一定时间后取样分析，结果见表5：
表5
| 反应器中部温度(℃) | 950 | 950 | 950 | 950 | 950 | 950 | 950 | 950 |
| 反应器上部温度(℃) | 689 | 671 | 663 | 655 | 650 | 647 | 645 | 642 |
| 一氧化碳含量(％) | 87.0 | 72.0 | 62.0 | 62.7 | 61.9 | 58.8 | 65.0 | 52.1 |
Claims (5)
1、一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺，其特征是在无氧的环境下，焦碳作为还原剂，采用固定床反应器，在高温、常压下二氧化碳与焦碳反应生成一氧化碳。
2、如权利要求1所述的二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺，其特征在于该氧化还原反应在无氧的环境进行，在试验前用惰性气体对反应器进行吹扫直至炉内无氧气。
3、如权利要求1所述的二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺，其特征在于，选择的还原剂为焦碳，焦炭粒度为1～10mm。操作压力为常压，二氧化碳的流量为50～700L/H。
4、如权利要求1所述的二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺，其特征在于，采用两级反应温度，反应器中部温度为600～1000℃，反应器上部温度为500～700℃。
5、如权利要求1所述的二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺，其特征在于，二氧化碳采用采取连续、间歇、先间歇后连续通入二氧化碳的方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CNA2005100279186A CN1800009A (zh) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | 一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CNA2005100279186A CN1800009A (zh) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | 一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1800009A true CN1800009A (zh) | 2006-07-12 |
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ID=36810271
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| CNA2005100279186A Pending CN1800009A (zh) | 2005-07-20 | 2005-07-20 | 一种二氧化碳还原制备一氧化碳新工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1800009A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103253665A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-08-21 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 实验室利用二氧化碳制备一氧化碳的方法 |
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2005
- 2005-07-20 CN CNA2005100279186A patent/CN1800009A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103253665A (zh) * | 2013-04-15 | 2013-08-21 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 实验室利用二氧化碳制备一氧化碳的方法 |
| CN103253665B (zh) * | 2013-04-15 | 2015-01-07 | 内蒙古包钢钢联股份有限公司 | 实验室利用二氧化碳制备一氧化碳的方法 |
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