Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода) является важным компонентом в различных отраслях промышленности и агропромышленного комплекса. Он широко используется в пищевой промышленности, сварочных газах и смесях, а также для пожаротушения и других целей. Углекислый газ можно получить из различных источников сырья, используя разные технологии. Узнайте, как получить углекислый газ из печных газов, продуктов разложения карбонатов и даже в домашних условиях. Читайте статью на NOCFN.
Cодержание
Углекислый газ (двуокись углерода, диоксид углерода) является важным компонентом в различных отраслях промышленности и агропромышленного комплекса. Он широко используется в пищевой промышленности, сварочных газах и смесях, а также для пожаротушения и других целей. Углекислый газ можно получить из различных источников сырья, используя разные технологии.
Получение углекислого газа
В атмосфере углекислоту невозможно получить, так как ее содержание в ней очень низкое. Однако, животные и человек получают углекислый газ в результате расщепления пищи. Белки, жиры и углеводы, основанные на углероде, при сжигании в тканях образуют углекислый газ (СО2).
В промышленности углекислый газ получают из печных газов, а также из продуктов разложения природных карбонатов, таких как известняк и доломит. В пищевых целях углекислый газ получают из газа, образующегося при спиртовом брожении. Также углекислый газ можно получить на установках разделения воздуха в качестве побочного продукта при получении кислорода, азота и аргона. В лабораторных условиях небольшие количества СО2 можно получить взаимодействием карбонатов и гидрокарбонатов с кислотами, например, мрамора, мела или соды с соляной кислотой. Кроме того, побочные источники производства углекислого газа включают продукты горения, брожение, производство жидкого аммиака, установки реформинга, производство этанола и природные источники.
Основные способы получения углекислого газа
При получении углекислого газа в промышленных масштабах используются три основные группы сырья:
Группа 1: Источники сырья для получения чистого СО2
В эту группу входят источники сырья, из которых можно получить чистый углекислый газ без использования специального оборудования для повышения его концентрации.
Группа 2: Источники сырья, требующие обработки для получения СО2
Эта группа включает источники сырья, которые требуют специальной обработки для получения углекислого газа. Например, можно использовать реакцию Сабатье, которая осуществляется при повышенной температуре и давлении в присутствии никелевого катализатора. В результате реакции водород взаимодействует с оксидом углерода, образуя метан и воду. В данном случае углекислый газ является побочным продуктом и может быть собран и изолирован.
Группа 3: Получение СО2 из других процессов
В эту группу входят другие процессы, в которых углекислый газ является побочным продуктом. Например, при паровом реформинге метана или других углеводородов для производства водорода, выделяется углекислый газ. Для его изоляции используются различные методы.
См. также
Простой способ получения углекислого газа в домашних условиях
Если вам нужен углекислый газ в небольших количествах, вы можете попробовать следующий рецепт:
- Возьмите пластиковую бутылку объемом 2 литра и насыпьте в нее около 500 граммов нерафинированного сахара.
- Влейте в бутылку теплую воду до уровня "плечиков". Добавьте пол чайной ложки соды и пол чайной ложки дрожжевого экстракта.
- Засыпьте в бутылку 1/3 чайной ложки дрожжей и плотно закройте крышку.
- Взбалтывайте бутылку до полного расстворения смеси. Затем откройте сосуд и дайте смеси настояться в течение 2-12 часов. В это время в воде начнут образовываться пузырьки углекислого газа.
Заключение
Углекислый газ является важным компонентом в промышленности и агропромышленном комплексе. Он может быть получен из различных источников сырья, включая печные газы, продукты разложения карбонатов и побочные продукты различных процессов. Для получения углекислого газа в домашних условиях можно использовать простой рецепт с использованием сахара, дрожжей и соды.
Что нам скажет Википедия?
Реакция Сабатье, или Процесс Сабатье, (фр. Sabatier) представляет собой реакцию водорода с оксидом углерода (IV) при повышенной температуре и давлении в присутствии никелевого катализатора для производства метана и воды. В качестве более эффективного катализатора может применяться рутений с оксидом алюминия.
Реакция была открыта французским химиком Полем Сабатье.
НАСА в настоящее время изучает использование реакции Сабатье для восстановления воды из выдыхаемого диоксида углерода для использования на Международной космической станции и в будущих полётах. Другое образующееся соединение (метан), вероятно, сбрасывалось бы в космическое пространство.
Стехиометрическое соотношение кислорода и метана в топливе составляет 4:1 (4 части кислорода к 1 части метана) по массе, хотя одно прохождение через реактор Сабатье даёт соотношение лишь 2:1 (потому что синтез кислорода и метана происходит только из углекислого газа и водорода, а не из углекислого газа и воды).
Третьим решением стехиометрической проблемы было бы совмещение реакции Сабатье и реакции, обратной реакции сдвига фаз вода-газ, в едином реакторе.
