如何去除二氧化碳中的一氧化碳杂质如何去除二氧化碳中的一氧化碳如何去除二氧化

去除二氧化碳中混有的一氧化碳杂质,需基于两种气体的化学性质差异选择技巧。下面内容是常见且有效的解决方案:


一、推荐技巧:通过灼热的氧化铜(CuO)

  • 原理
    一氧化碳(CO)在高温下具有还原性,能与灼热的氧化铜反应生成二氧化碳(CuO + CO → Cu + CO?),而二氧化碳(CO?)本身不参与反应,因此可高效去除杂质。

  • 操作步骤

    • 将混合气体通过装有灼热氧化铜粉末(或氧化铜网)的玻璃管;
    • 反应后收集气体,此时CO被完全转化为CO?,纯度显著提升。
  • 优点

    • 高效彻底:反应条件简单,无副产物引入;
    • 无二次污染:仅生成铜和二氧化碳,无需后续处理。

二、其他可行技巧

  • 催化氧化法

    • 使用催化剂(如铂、钯)促使CO与氧气反应生成CO?,适合工业尾气处理。需注意需额外通入氧气,可能影响气体纯度。
    • 反应式:2CO + O? → 2CO?(需催化剂)。
  • 吸附法

    • 利用活性炭或分子筛选择性吸附CO,但需定期更换吸附剂,且对高浓度CO?混合气效果有限。
  • 生物处理法

    • 通过特定微生物(如甲烷菌)代谢CO为CO?,环保但需严格控制温度、pH等条件,适合低浓度气体的长期处理。

三、不可行技巧及缘故

  • 点燃法

    • CO在CO?气氛中无法点燃(缺乏足够氧气),且可能引入氧气杂质。
    • 示例:若强行通入氧气点燃,可能引发爆炸风险。
  • 通过澄清石灰水或氢*溶液

    • CO?会被碱液吸收(如CO? + Ca(OH)? → CaCO?↓ + H?O),但CO不反应,导致目标气体被误除。
  • 使用木炭

    • 高温下木炭会还原CO?生成CO(C + CO? → 2CO),反而增加杂质浓度。

四、工业级分离技术

  • COSORB法

    • 利用铜*选择性吸收CO,再通过加热释放高纯度CO。适用于大规模气体分离,但设备复杂、成本较高。
  • 深冷分离法

    • 基于CO和CO?沸点差异(CO:-191.5°C,CO?:-56.6°C),通过低温液化分离,需高压环境和精密设备。

  • 实验室或小规模处理:优先选择通过灼热氧化铜的技巧;
  • 工业场景:可结合催化氧化、吸附法或COSORB法综合处理;
  • 避免使用点燃、木炭或碱液等无效/危险技巧。

具体操作时需根据气体浓度、设备条件及纯度要求灵活选择方案。


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