Токсичность СО. Способы получения оксида углерода и синтез-газа

Угарный газ очень опасен, так как не имеет запаха и вызывает отравление и даже смерть. Токсическое действие монооксида углерода основано на том, что он связывается с гемоглобином крови прочнее, чем кислород (при этом образуется карбоксигемоглобин), таким образом, блокируя процессы транспортировки кислорода и клеточного дыхания.

Предельно допустимая концентрация монооксида углерода в воздухе промышленных предприятий составляет 0,02 мг/л. Концентрация более 0,1% — смертельна. В выхлопе бензинового автомобиля допускается до 1,5−3% CO.

Применение

Моноксид углерода применяется для обработки мяса животных и рыбы, придает им ярко красный цвет и свежий вид, не изменяя вкуса (технология Clear smoke or Tasteless smoke). Допустимая концентрация CO равна 200 мg/kg мяса.

Недавно выяснилось, что угарный газ может уменьшить поражение мозга при инсульте: по результатам исследований на мышах ученые установили, что лечение малыми дозами угарного газа может помочь ограничить повреждение головного мозга.

СИНТЕЗ-ГАЗ

Синтез-газ (сигаз) — смесь газов, главными компонентами которой являются СО и Н₂; используется для синтеза разных химических соединений. Термин «синтез-газ» исторически связан с синтезом Фишера-Тропша (1923), когда исходный для него газ получали газификацией кокса или полукокса. В 60−80-х гг. сырьевая база и структура использования синтез-газа изменились. В настоящее время синтез-газ производят конверсией природного газа либо нефтепродуктов (от легкого бензина — нафты до нефтяных остатков) и лишь в небольших масштабах химической переработкой древесины, а также газификацией углей; в перспективе последний способ, вероятно, станет преобладающим.

В зависимости от применяемого сырья и вида конверсии (водяным паром или нестехиометрическим количеством О₂) соотношение компонентов в газовой смеси изменяется в широких пределах:

СН₄ + Н₂О: СО + 3Н₂

СН₄ + ¹/₂O₂: СО + 2Н₂

• —СН₂—+ Н₂О:СО + 2Н₂
• —СН₂—+ ¹/₂O₂ :СО + Н₂

Это соотношение определяется также методом и условиями газификации углей. По наибольшему распространенному методу Лурги получают сырой газ следующего состава: 15−18% СО, 38−40% Н₂, 9−11% СН₄, 30−32% СО₂; с повышением темперетуры увеличивается доля СО, с возрастанием давления — Н₂ и СН₄. Примесями может быть инертные газы (N₂ и др.) и Н₂S, если сырье содержало серу. Синтез-газ очищают от Н₂S и СО₂ селективными растворителями; соотношение между СО и Н₂ регулируют, если необходимо, конверсией оксида углерода водяным паром.

Синтез-газ получают также наряду с целевым продуктом ацетиленом при окислительном пиролизе природного газа.

Основным направления переработки синтез-газа-производство Н₂ и метанола; небольшие количества используют в оксосинтезе и синтезе Фишера-Тропша.

В азотной промышленности синтез-газ называется смесь N₂ и Н₂, применяемую в синтезе аммиака.

Водород — второй компонент синтез-газа — наиболее трудно сжижаемый газ (т. конд. при атмосферном давлении —252,8 °С).

Образует с воздухом взрывоопасные смеси в пределах 4,0—75% (об.) Н₂.

Наряду с высокой взрывоопаспостый оксида углерода это предъявляет повышенные требования к технике безопасности при производстве синтез-газа, а также в цехах, где он служит сырьем для органического синтеза.