В лабораторной практике и на производстве часто требуется удалить из газов посторонние примеси, в том числе воду. В ряде случаев очищение и осушение газов производится с помощью химических реактивов. Реактив-поглотитель подбирается так, чтобы осушаемый газ и осушитель не вступали в химическую реакцию. Так, оксид фосфора (фосфорный ангидрид P2O5) не подходит для осушения аммиака, сероводорода, галогеносодержащих соединений, но отлично осушает насыщенные и ароматические углеводороды, сложные и простые эфиры и некоторые другие классы соединений.
В лабораторной практике различают «сухую» и «мокрую» очистку газов.
Сухое очищение газов
Для сухой очистки от примесей и влаги газ (азот, водород, кислород, бром, аммиак, инертные газы, эфиры, углеводороды и т.п.) пропускается через твердые адсорбенты. Для этого применяются специально разработанные химические приспособления, такие как колонка Фрезениуса, U-образная трубка, склянка Тищенко, хлоркальциевая трубка. В них насыпается твердый поглотитель — как правило, в гранулированном виде, чтобы увеличить площадь соприкосновения газа и адсорбента. Иногда, для придания поглотителю большей рыхлости, его смешивают со стеклянной или полимерной ватой. Для каждого конкретного газа и поглотителя подбирают скорость прохождения газа и количество (высоту) адсорбента.
В качестве адсорбентов применяют натронную известь (смесь гидроксида натрия NaOH с гашеной известью Ca(OH)2), силикагель разной степени пористости, оксид алюминия, тетраоксохлорат магния, оксид фосфора, хлорид кальция и другие вещества.
Мокрая очистка
Для мокрой очистки газ пропускают через жидкий абсорбент. Для этого можно применять газопромывочные бутыли или оросительные колонки. Оросительные колонки используются для глубокой очистки больших объемов газа. В колонках в жидкий поглотитель помещают инертные насадки для увеличения площади соприкосновения газа и абсорбента. Это могут быть кусочки стекла, фарфора, стеклянные трубки. После мокрой очистки газ следует пропустить через специальный фильтр или твердый адсорбент, чтобы убрать частички жидкости, которые он захватывает с собой.
В качестве жидкого осушителя чаще всего используют серную кислоту, однако она не подходит для очистки органических соединений. Для очистки газов от механических примесей и некоторых соединений подходит и обычная вода.
Очистка от аэрозолей
Для очистки газов от аэрозолей их пропускают через фильтры разной степени пористости. Для этого используют фильтры:
— из пористого фторопласта;
— из пористого стекла;
— с синтетической ватой из волокон полистирола или перхлорвинила;
— с силиконовым маслом;
— тканевые с электродами между слоев ткани.
Промышленное осушение
Весьма актуальна задача удаления влаги из добываемого природного газа. Влага приводит к коррозии трубопроводов и перекачивающего оборудования, застывает на морозе, снижая пропускную способность трубопровода, приводя к порче агрегатов. Поэтому перед транспортировкой газ осушают с помощью абсорберов (жидких реагентов) или адсорберов (твердых реагентов). В качестве абсорберов, как правило, используются растворы диэтиленгликоля и триэтиленгликоля. Из твердых поглотителей в промышленном осушении газов используют цеолиты, силикагель, оксид алюминия Аl2О3.
Защита от влаги в воздухе
В лабораториях часто требуется защитить от влаги, содержащейся в воздухе, прокаленные образцы или чистые вещества. Для решения первой задачи используют эксикаторы, внутрь которых наливают жидкий влагопоглотитель — например, серную кислоту, или насыпают твердый адсорбент, скажем, силикагель.
Для защиты чистых химических веществ от примесей, содержащихся в воздухе, в том числе, от капелек влаги, используют хлоркальциевые трубки.
В химическом магазине «ПраймКемикалсГрупп» можно купить оборудование и реактивы для очистки газов: U-образные трубки, хлоркальциевые трубки, фильтры, силикагель, газопромывочные бутыли и многое другое. Есть доставка, цены демократичные.