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CO2 压缩空气百科 气体压缩机 二氧化碳

压缩二氧化碳与压缩空气

二氧化碳和压缩空气有什么区别?

就像普通空气一样,二氧化碳(CO2)也可以被压缩。虽然两者都属于气体,但大多数相似之处都到此为止。然而,两者之间有很多不同,所以让我们来看看它们的区别。

与CO2压缩相比,空气压缩的简易性

压缩空气与压缩二氧化碳

从技术上讲,我们认为二氧化碳比空气更容易压缩,因为它在压缩时产生的热量更少,对压缩设备的要求也更少。不过,二氧化碳的压缩过程也存在一些挑战。


其一就是压缩时产生的水。压缩空气时,只要将产生的水正确地排空,通常不会造成太大问题。然而,二氧化碳压缩过程中产生的水会与二氧化碳反应并形成碳酸。因此,必须采取预防措施以防止设备遭到腐蚀。这包括可能要使用不锈钢或有特殊涂层的材料来制造会接触冷凝水的组件。

二氧化碳的分子量较大,产生的振动水平更高;而且,压缩比过大(例如在高压力下)时,二氧化碳会发生液化,这可能损坏压缩机。

与空气相比,二氧化碳在0°C时的密度为1.5。

在压力和温度的正常条件下,二氧化碳的密度为1977 kg/m3

空气1.29 kg/m3–二氧化碳1.97 kg/m3。

如何液化二氧化碳?

如何在三点(5.18 bar,−56.6°C)和临界点(73.8 bar,31.1°C)之间选择液化CO2的压力?有很多不同的参数,生命周期成本受液化系统、压缩系统、储罐、CO2载体等的影响。通常,一个好的折衷方案是大约15/20 bar(对应于−27°C/-20°C的液化温度)

二氧化碳压缩机与空气压缩机的设计

现在,我们要谈谈相关硬件。

从外观来看,外行人很难区分空气压缩机和二氧化碳压缩机。不过,二者的内部确实有一些不同之处:

  • 如前所述,二氧化碳压缩机需要使用更多的不锈钢部件,以防止发生腐蚀。 
  • 所以,它通常比空气压缩机更大,也更坚固,以便应对可能更强的振动。
  • 二氧化碳压缩机没有直接进气管路。由于它需要从二氧化碳气源获取气体,通常会有一个进气系统将处理后的二氧化碳气体输送至压缩机。

环境问题

顾名思义,压缩空气就是被压缩的环境空气。这意味着可以随时将它排放到大气中(通过某种设备有意排出或者因压缩空气系统漏气导致的无意排出),而不会造成任何破坏。 

但是,二氧化碳是一种有害的温室气体,如果可能,应避免将其排放到大气中。此外,人体吸入被压缩过的空气不会造成危险,但是,封闭空间内二氧化碳积聚则会对现场人员造成健康危害。  

为了避免将二氧化碳排放到大气中,可以将其储存起来以及/或者在其他应用中重复利用。

 

压缩空气的使用与压缩二氧化碳的使用

另一个主要区别是压缩时如何使用空气和二氧化碳。

通常,空气被压缩以用于例如为气动工具提供动力、输送材料、操作制动器等。

另一方面,二氧化碳被压缩以更容易移动或储存。二氧化碳一旦被压缩,就可以被用作碳酸饮料的一种方式,在特定的过程中创造惰性气氛,或者作为化学反应的原料。

为什么现在要压缩二氧化碳?

虽然一些二氧化碳生产商一直在重复使用或捕获他们的二氧化碳(为此使用二氧化碳压缩机),但大多数其他生产商只是将其释放到空气中。然而,由于环境问题、税收和越来越严格的法规,所谓的碳捕获正成为一种越来越受欢迎、可持续和成本更低的选择。在任何需要捕获二氧化碳的地方,都需要安装压缩机。