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发生炉煤气简述
发生炉煤气简述
一、工艺原理
在一般的煤气发生炉中,煤是由上而下、气化剂则是由下而上地进行逆流运动,它们之间发生化学反应和热量交换。
这样在煤气发生炉中形成了几个区域,一般我们称为“层”。
按照煤气发生炉内气化过程进行的程序,可以将发生炉内部由下到上依次分为六层:
1)灰渣层;2)氧化层(又称火层);3)还原层;4)干馏层;5)干燥层;6)空层;其中氧化层和还原层又统称为反应层,干馏层和干燥层又统称为煤料准备层。
(1)灰渣层:
煤燃烧后产生灰渣,形成灰渣层,它在发生炉的最下部,覆盖在炉篦子之上。
其主要作用为:
a、保护炉篦和风帽,使它们不被氧化层的高温烧坏;
b、预热气化剂,气化剂从炉底进入后,首先经过灰渣层进行热交换,使灰渣层温度降低,气化剂温度升高。
一般气化剂能预热达300-450℃左右。
c、灰渣层还起了布风作用,使进入的气化剂在炉膛内尽量均匀分布。
(2)氧化层:
也称为燃烧层(火层)。
从灰渣中升上来的气化剂中的氧与碳发生剧烈的燃烧而生成二氧化碳,并放出大量的热量。
它是气化过程中的主要区域之一,其主要反应是:
C+O2→CO2+97650大卡
氧化层的高度一般为所有燃料块度的3-4倍,一般为100-200毫米。
气化层的温度一般要小于煤的灰熔点,控制在1200℃左右。
(3)还原层:
在氧化层的上面是还原层。
赤热的碳具有很强的夺取氧化物中的氧而与之化合的本领,所以在还原层中,二氧化碳和水蒸气被碳还原成一氧化碳和氢气。
这一层也因此而得名,称为还原层,其主要反应为:
CO+C→2CO+38790大卡
H2O+C→H2+CO+28380大卡
2H2O+C→CO2+2H2+17970大卡
由于还原层位于氧化层之上,从上升的气体中得到大量热量,因此还原层有较高的温度约800-1100℃,这就为需要吸收热量的还原反应提供了条件。
而严格地讲,还原层还有第一、第二之分,下部温度较高的地方称第一还原层,温度达950-1100℃,其厚度为300-400毫米左右;第二层为700-950℃之间,其厚度为第一还原层1.5倍,约在450毫米左右。
(4)干馏层:
干馏层位于还原层的上部,由还原层上升的气体随着热量的被消耗,其温度逐渐下降,故干馏层温度约在150-700℃之间,煤在这个温度下,历经低温干馏的过程,煤中挥发份发生裂解,产生甲烷、烯烃及焦油等物质,它们受热成为汽态,即生成煤气并通过上面干燥层而逸出,成为煤气的组成部分。
干馏层的高度随燃料中挥发份含量及煤气炉操作情况而变化,一般>100毫米。
(5)干燥层:
干燥层位于干馏层上面,也即是燃料的面层,上升的热煤气与刚入炉的燃料在这层相遇,进行热交换,燃料中的水分受热蒸发。
一般认为干燥温度在室温--150℃之间,这一层的高度也随各种不同的操作情况而异,没有相对稳定之层高。
(6)空层:
空层即燃料层上部,炉体内的自由区,其主要作用是汇集煤气。
也有的同志认为:
煤气在空层停留瞬间,在炉内温度较高时还有一些副反应发生,如:
CO分解、放出一些炭黑:
2CO→CO2+C
以及2H2O+CO→CO2+H2
二、工艺流程
流程可分为单段式流程和双段式流程:
1、单段流程
煤炭从发生炉上部进入,与从下部进入的气化剂(空气和蒸汽混合气)在发生炉内逆流进行
化学反应和热量交换,生成的煤气从发生炉顶部排气口排出送入后处理系统,进行煤气进化,最后干净的煤气送往用户。
典型的工艺流程图如下:
单段式煤气发生流程图
2、双段流程
两段式煤气发生炉自上而下由干馏段和气化段组成,首先煤从炉顶煤仓经两段下煤阀进入炉体,煤在干馏段经过充分的干燥和长时间的低温干馏,逐渐形成半焦,进入气化段,炽热的半焦在气化段与炉底鼓入的气化剂充分反应,经过炉内还原层,氧化层而形成灰渣,由炉栅驱动从灰盆自动排出。
煤在低温干馏的过程中,以挥发分析出为主生成的煤气称为干馏煤气,组成两段炉的顶部煤气,约占总煤气量的40%,其热值较高(6700KJ/nm3)温度较低(120°C),并含有大量的焦油。
这种焦油为低温干馏产物,其流动性较好,可采用静电除尘器捕集起来,作为化工原料和燃料。
在气化段,炽热的半焦和气化及经过还原,氧化等一系列化学反应生成的煤气,称为气化煤气。
组成两段炉的底部煤气,约占总煤气量的60%,其热值相对较低(6400KJ/nm3),温度较高(450°C左右)因煤在干馏段低温干馏时间充足,进入气化段的煤已变成半焦,因此生成的气化煤气不含焦油,又因距炉栅灰层较近,所以含有少量飞灰。
底部煤气就可经旋风除尘器及风冷器等设备来处理。
典型的流程图如下:
两段式煤气流程图1
两段式煤气流程图2
(1)顶煤气的产生
入炉的烟煤被气化段产生的热煤气加热首先失去内外水分(90~150℃),继而逐渐被干馏(150~550℃)脱出挥发分,挥发分成份为焦油、烷烃类气体、酚及H2、CO2、CO、H2O混合物,其中,焦油、轻焦油随顶煤气进入后续净化被脱除,而烷烃类及H2、CO2、CO类做为干馏煤气和气化段产生的部分发生炉煤气混合成为顶煤气。
因为干馏气具有较高热值,因而,属于混合气的顶煤气热值一般可达到1650~1750大卡/Nm3,干馏产生的酚在净化冷却设备内逐渐被煤气中凝结的水溶解而形成酚水,酚类物属杂酚,以对苯二甲酚居多,酚水的浓度一般不超过5%,属有害有毒物质,需处理。
(2)顶煤气净化冷却处理过程
顶煤气净化处理过程为经旋风除油器除去大颗粒灰尘,进Ⅰ级电捕焦油器,其工作温度为90~150℃之间,脱除重质焦油,其产量因煤种不同而不定,一般为原煤总量的2~3.5%,是优质化工原料或燃料。
经初步脱焦油后的顶煤气接着进入间冷器,在间冷器内煤气被冷却至35~45℃左右,产生含有轻油的酚水混合物。
其中,轻油因比重轻于酚水而可被分层分离开。
被间接冷却后的顶煤气再进入二级电捕焦油器,煤气中的轻焦油雾滴及灰尘被极化,汇集到极管管壁,自流至轻油罐,轻焦油的组份相当于重柴油。
(3)底煤气的产生
原料煤在干馏段被底部煤气干馏后,形成半焦进入气化段。
半焦的挥发份一般为3~5%。
半焦因脱去煤中的活性组份,气化活性比烟煤有所降低,其气化强度一般可达270~350Kg/㎡.h,二段式气化炉气化火层的温度一般为1000~1300℃之间。
底部煤气为完全气化煤气,几乎不含焦油。
但含少量灰尘,其热值一般为1200~1300大卡/Nm3。
根据气化原理,炉温高火层厚,煤气热值也提高,反之亦然。
(4)底煤气的净化处理过程
底煤气净化处理采用先被离心除尘,除尘后的温度大约在450~550℃;继而进入余热锅炉被回收煤气显热,煤气温度降至180~220℃左右;再进入风冷器被冷却,温度降至65~80℃;进入间冷器,被循环冷却水间接冷却至35~45℃。
与顶部煤气混合进入二级电捕轻油器,再一次脱油、除尘到低压总管的冷净煤气经加压机加压,再经水雾捕滴器进一步捕出煤气中的水份后经过煤气管道进入窑炉供用户使用。
三、煤气发生炉安全操作
1、煤气发生炉点火前的检查工作:
①检查各管道是否畅通,各阀门是否灵活,各种零件是否齐全,位置是否正确,能否正常使用;
②检查各种电器、仪表是否指示准备,开关是否良好;
③检查自来水及蒸汽压力是否正常;
④检查各部位的安全防爆装置是否有效;
⑤点火前的准备工作:
a、加煤斗内放满煤,所有水封部位灌满水;
b、打开放气烟囱(把水放旧);
c、准备好点火用的木柴、煤气发生炉点火
2、铺路及点火:
①选用充分燃烧过的30—100mm炉渣铺炉。
炉渣高出风帽150—200mm左右以保护风帽;
②近风帽处座铺些块度较大的灰渣,以利于均匀的鼓风,铺好后座吹风片刻,使渣层通风顺畅;
③放入木柴,当火力很旺时,可加入少量煤和启动鼓风机,使四周燃烧均匀后,便可加厚煤层,使之达到正常气化并准备送煤气,并同时把蒸汽进入一次风管内。
3、煤气的输送:
①当放气烟囱处看到有黄色烟气时,把放散水封的水加满,把进炉的管道的水封水入掉,煤气就进入炉内,就可以点火。
②随时检查气化指标:
a、煤气出口温度,一般控制在450℃—600℃;
b、混合气饱和温度在55℃—70℃;
c、一次风正常工作压力为100—200mmH2O,变频调频在30—45HZ以内。
③安全操作及保养注意事项:
a、点火时必须关小一次风,人站在点火孔或炉门侧面一米外,以防煤气窜出伤人;
b、点火时先把火棒放在加热炉后,再送煤气,点燃后开二次风关小再逐然加大风二次风,若一次点火不成,应将废气排除后,再进行送煤气,逐个烧咀点火;
c、当遇到突然停电时,应立即打开放气烟囱,把水放掉,关闭通向生产加热炉的一槽水箱(加煤气);
d、迅速打开六只观察孔盖(打钎孔盖),突然停电时使用;
e、经常检查煤气管道,防止渣油堵塞或煤气泄漏及时排除
f、煤气炉打钎时,打开汽封,蒸汽不要开得过大,封住即可,每次只准打开一只;
g、一般控制高度在观察孔测下去至煤层1.8米左右;
h、看火一般看下去火层颜色是偏红的,不要有冒火情况;
i、注意观察发生炉气化指标,使其保持正常工作范围;
j、各机械转动部分,经常加油,保持润滑;
k、经常保持四周清洁,炉渣倒入注定地点;
l、司炉工必须经过专业培训,非工作人员严禁操作各类电器开关、阀门等;
m、非工作人员一般不要进入生产现场。
4、停炉操作:
(1)停炉前半到一小时停止加煤,并搅出灰,使之燃料烧尽。
(2)停炉前首先打开放气烟囱,先关一次风,后关二次风(有利于烧咀保护),并同时关闭蒸汽阀门。
(3)关闭电器仪表柜总电源,关闭煤气总阀门。
5、随时检查气化温度:
(1)煤气出口温度,一般控制在450-550℃。
(2)混合气饱合温度在50-60℃。
(3)一次风正常工作压力为100-250mmH2O。
(根据各种类型炉子)
6、每个作业班组每天须对水封进行清理,灰斗5-6天清理一次,除尘4—5天清理一次。
四、煤气发生炉安全与环保
煤气发生炉安全事故通常有以下几种:
1、煤气泄漏造成人体中毒。
2、煤气泄漏造成着火事故。
3、煤气站爆炸事故。
4.1防火安全
煤气是使用最广泛的一种可燃气体。
燃烧无烟、火力强、易点燃且不污染环境,所以被广泛应用于工业生产,如陶瓷、耐火材料、金属加工等。
煤气是由煤等固体燃烧或重油等液体燃料经干馏气化等过程而得的气体产物。
它的主要成份是氢气、一氧化碳和轻烃类。
着火温度在500℃—600℃之间,与空气混合成一定比例后,遇火会爆炸。
所以煤气在生产以及输配过程中,一旦发生爆炸,往往会造成人员伤亡和财产的巨大损失,因此切实落实煤气发生站的防火设计显得尤为重要。
1、防火间距方面。
根据《建筑设计防火规范》GBJ16—87的规定,发生炉煤气站与相邻厂房应满足10m的防火间距,与民用建筑应满足25m的防火间距。
对于产气量小于6000立方/小时的小型煤气站,《发生炉煤气站设计规范》中规定,可与煤气用户的车间相毗连,但应设防火墙。
这里的无间距要求,只是对直接使用该发生炉煤气且相邻外墙为防火墙的车间而言的,对非煤气用户的车间仍应满足10m的防火间距。
2、设备安全方面。
在实际的煤气生产中,煤气发生炉多为半敞开式生产,所使用的煤气发生炉为固定床式全气化炉。
这类制气系统是在高压下运行,没有外界空气吸入的可能,但也因为其压力高,设备和管道系统的密封性也要求高,因此应在设备薄弱处或易受爆破气浪直接冲击的部位装设爆破阀。
《发生炉煤气设计规范》GB50195—94中只规定了在电气滤清器及洗涤塔上装设爆破阀。
但笔者认为除上述两处之外还应在除尘器及分管道的末端安装防爆膜。
因为在正常生产过程中,除尘器中的水封已撤去直接与煤气管路相连通,一旦出现故障,密封煤气管道是靠往除尘器中紧急注水来实现的,若操作失误,易形成负压,极容易吸入空气,而引发爆炸。
并且还应在发生炉的炉顶、煤气出口处煤气总管和分管的末端增设放散管。
该放散管上应设取样嘴,以利检修吹扫管道时,检测煤气的含量。
放散管的直径根据炉的容积来确定,若容积大于或等于1立方,放散管不应小于100毫米;若小于1立方,放散管不应小于50毫米。
这样才能做到煤气在管路中的放空不留死角,从而有效地降低因回火造成煤气管路爆炸的机率。
3、电气设备方面。
虽然在《发生炉煤气设计规范》GB50195—94上确定了主厂房的底层及操作层属非爆炸危险环境,对煤气用户车间未做要求,但在发生炉顶部及管道敷设车间仍应属于爆炸危险环境。
因为煤气在炉内以及管道中是以高压维持且分管道上设置有放散管,极易泄漏。
而且发生炉的加煤和出灰是依靠煤锁斗和灰锁斗来封闭炉内高压煤气的,须将锁斗内的高压煤气释放,才能进行,一旦密封不严或操作失误,煤气便会喷出,极易形成爆炸性混合气体。
所以在这部分的照明及动力用电仍应采用防爆设计和增设CO气体报警器,以更好地满足消防安全。
4.2防爆
4.2.1发生炉煤气爆炸基础常识
1、煤气爆炸的必要因素
煤气着火与煤气爆炸虽然都必须具备三要素,即可燃气体、空气(氧)、火种(或达到一定温度),但是它们也有不同之处:
(1)爆炸是在密闭容器内进行,或在相对密闭的空间才会发生,而着火一般是在设备外或设备内空间较大的场合进行。
(2)爆炸时,空气与可燃气体已经充分均匀混合,而着火是在不断的输入可燃气体与逐渐消耗氧气的情况下进行。
(3)爆炸是在瞬间产生的连锁氧化反应,而着火较为缓慢的氧化反应。
(4)爆炸后可使有限空间内气体升压,而着火过程的前后都是处于常压环境。
(5)爆炸时会产生很大的冲击波,并伴随着巨大的响声,而着火并无冲击波,只有热辐射。
煤气爆炸,必须是三要素同时存在,如果缺少其中的任何一项,都不会产生爆炸。
有时虽然这三个要素都同时存在,但是煤气中的可燃气体组分与含氧的空气未能达到均匀混合,也不能产生爆炸。
还应该指出,不是任何数量的可燃气体与空气均匀混合都会发生爆炸,而是当煤气爆炸时,可燃气体应达到一定的比例,只有达到这个比例范围内,才会产生爆炸。
可燃气体在混合气体中低于这个范围或超出这个范围时,虽然具有火种和高温条件也都不会产生爆炸,这个范围就是爆炸极限,又分上限和下限。
2、容器内煤气爆炸时的压力上升速度及温度
煤气爆炸是煤气中的可燃气体组分与含氧的空气在密闭的容器内混合后着火,并放出大量的氧化反应热,这些热量加速了氧化反应,这种连锁反应在短时间内迅速传递,可使容器内的可燃气体组分全部燃尽,此时容器内的温度即舍剧烈上升,在定容的容器内,气体压力也随之迅速上升,即而引起爆炸。
爆炸所产生的爆震波为2000~3000m/s,爆破压力为0.71~1.01MPa,温度可达1750℃左右。
煤气在容器内产生爆炸时,瞬时间压力上升的速度相当的快,例如,在40m3煤气容积的煤气设备内爆炸时,其内压力上升到0.5MPa(5.1kg·f/cm2),仅需0.269秒。
当煤气成分为CO2=2.26%;CO=27.12%;H2=12.5%;CH4=1.7%;C2H6=0.38%;O2=0.19%;N2=47.4%,初始温度为35℃,每100克分子干煤气中含水蒸汽5.85克分子时,其爆炸所产生的压力为0.76MPa(7.75kg·f/cm2)。
煤气发生炉爆炸时,一般压力为0.71MPa~1.01MPa。
3、发生炉煤气的爆炸极限
煤气因其成份中含有可燃气体和有毒气体一氧化碳,有较大的易燃易爆和中毒危险。
例如发生护煤气的自燃点为530℃,在空气中的爆炸极限为20~74%,在氧气中的爆炸极限为15%~75%。
煤气燃烧时火苗大,温度高,极易扩散蔓延。
煤气主要危险性是爆炸,其后果可能引起火灾,造成损失。
导致煤气爆炸的原因主要有两种:
(1)煤气中含氧量过高,或煤气系统内渗入空气。
(2)煤气系统发生泄漏。
上述两种情况均能使煤气形成爆炸性混合物,遇到火源而发生爆炸。
两种情观的区别仅在于一个在煤气系统内部,一个在煤气系统外部。
4、引起煤气爆炸的可能性火源
能引起煤气爆炸的火源很多,根据煤气生产和输配的特点来讲,主要有:
(1)各种煤气发生炉中炽热的燃烧,以及烧红的炉壁。
(2)电气设备不符合防爆要求以及电线短路产生的火花。
(3)铁器撞击、摩擦产生的火花。
(4)检修时使用的照明火。
(5)雷击、静电。
(6)含硫物质的自燃火。
(7)打火机、火柴等生活用火。
5、煤气站爆炸事故分两种:
a、化学爆炸:
化学爆炸是指煤气与空气或含氧的气体与火种或混合气体达到一定温度的时候在密闭的容器内着火放出大量的热量,这些热量使混合气体温度提高、气体压力迅速上升、当设备耐压强度低于此压力时就会产生爆炸,此爆炸通常发生在停电、停气、发生炉检修,没有置换干净系统内的残余煤气,就动火作业误操作的情况下。
b、物理爆炸:
由于操作工工作不认真,或者技术熟练程度不够,使煤气发生炉水套或者煤气站其它附属的压力容器(如汽包、余热锅炉)缺水或者水套内水质不佳造成严重结垢导致水套内圈钢板导热系数降低,此时强行给水,当水套耐压强度达到极限,就会发生爆炸。
6、煤气发生站的爆炸可能性场合
在煤气发生站生产运行和停炉检修过程中,影响产生煤气爆炸的因素很多,煤气爆炸的可能性场合如下:
(1)停炉检修由于设备或管道内吹扫不彻底,残留有煤气,检修动火或碰撞火花引起爆炸。
(2)停电无计划突然停电,发生炉内是正压,煤气有可能倒流入煤气管道内,在来电生产时,引起爆炸事故;或者停电处理不及时,造成发生炉或系统负压,空气从不严密处漏入,引起爆炸。
(3)负压煤气排送机前的净化设备和管道有时出现负压,在水封失效或泄漏的条件下,将空气吸入体系内,遇电火花、摩擦火花或局部过热达到着火温度均可引起爆炸。
(4)附属管网煤气设备或管道上附设的、水、油汽管道内经常存有煤气,检修动火或其它原因可能引起爆炸。
(5)违章违章操作或操作不及时,或操作失误,均可能引起爆炸。
(6)设备状况设备技术状况不良,强行生产,有可能引起爆炸事故。
4.3、煤气发生站环保
4.3.1污染源
煤气发生炉对环境污染主要有两种:
1、煤气中的结晶水挥发物———酚水。
2、煤气中的二氧化硫和硫化氢。
4.3.2污水脱酚
污水脱酚可用物理化学法。
物理化学法分以下6种。
①蒸汽化学脱酚法:
蒸气加热酚水,使酚蒸发,然后以碱液吸收而成酚钠盐而脱酚。
②蒸发脱酚法:
污水被蒸汽加热后,酚蒸发而渗入蒸汽中,然后入发生炉作为气化剂在发生炉内氧化分解成CO2﹢H2O而脱酚。
③磺化煤吸附法:
以磺化煤极性基团吸附酚,然后碱洗使排出液体中含酚钠盐。
④焚烧法:
酚在高温下被氧化生成CO2和H2O。
⑤溶剂萃取脱酚法:
以分配系数高的溶剂从污水中萃取出酚,萃取中用碱洗成酚钠盐。
⑥树脂脱酚法:
以比表面积较大的有机树脂对酚的吸附作用除去水中的酚,然后碱洗树脂生成酚钠,或用甲醇等溶解树脂内的酚。
4.3.3、煤气中的二氧化硫可以考虑用活性炭脱硫。
活性炭脱硫主要是利用它起催化与吸附作用,当煤气中无机硫及有机硫在活性表面催化生成硫及水生成固态硫并吸附于活性炭之间,在经处理后煤气中含硫可以在10毫克/立方米以下,活性炭的硫容量在70%左右,当吸收饱和时,脱硫效率明显下降,因此必须再生,以去除在活性炭的各种沉积物如固态硫(S)、硫代硫酸铵(NH4)2S2O3、硫酸铵(NH4)2SO4、尿素(CO(NH4)2)、硫尿(CS(NH2)2)、碳酸氢铵((NH4)HCO3)、硫化铵(NH4)2S等。
4.4煤气中毒
煤气的主要成分是一氧化碳、氢、甲烷等可燃气体,其中一氧化碳有毒。
煤气中还含有少量不可燃气体,如氮、二氧化碳等。
煤气中毒机理:
1、有害气体的基本概念
按对人体的作用,有害气体可分为以下几类:
1)单纯窒息气体
这类气体本身并没有毒性,但随着浓度的增加,空气中氧气的含量相应减少,易使人窒息,如甲烷、氮气等。
空气含氧量低于17%时,即可发生呼吸困难,低于10%时会引起昏迷,甚至死亡。
人体缺氧症状与空气中氧浓度的关系见下表:
氧浓度%
主要症状
17
静止状态无影响,工作时会引起喘息、呼吸困难,心跳加快
15
呼吸心跳急促,耳鸣,感觉及判断能力减弱,肌肉功能破坏,失去劳动能力
10-12
失去理智,时间稍长就有生命危险
6-9
失去知觉,呼吸停止,心跳在几分钟内还能跳动,如不进行急救,会导致死亡
2)化学性窒息性气体
这类气体随着呼吸进入人体后,会发生化学反应,与血液中红血球的结合能力大于氧与红血球的结合能力,使人体缺氧而引起窒息,如一氧化碳等。
3)刺激上呼吸道的气体
此类气体对鼻、咽喉等有刺激作用,易引起炎症,如氨、二氧化碳。
4)对中枢神经有损伤的气体
此类气体进入人体后,易使中枢神经麻醉,麻痹、损伤中枢神经,如汽油等。
2、有害气体侵入人体的途径有下列几种:
1)吸入
有害气体通过呼吸器官进入人体即为吸入,这是有害气体进入人体的主要方式,如一氧化碳、二氧化碳、硫化氢、汽油、甲烷等。
2)由皮肤侵入
人的皮肤有许多细孔与体内相通,某些有害气体能通过毛细孔进入人体如氨气、硫化氢、二氧化硫等。
3)吞入
有些可溶性气体,如氨气、硫化物气体、氮化物气体等,形成溶液,通过口腔进入人体即为吞入。
3、一氧化碳中毒机理
CO具有多种引起缺氧的作用,是一种较强的窒息性毒物。
正常时人体中的HbO2(氧合血红蛋白),和其它正铁血红素的分解产生的CO反应生成的HbCO(碳氧血红蛋白)其浓度为0.5%。
只要HbCO不严重的干扰血液中O2的运输,即HbCO的浓度低于20%,是相对无害的。
CO与Hb(血红蛋白)结合成HbCO,CO与Hb之间的亲和力要比O2与Hb的亲和力要大200-300倍。
CO与Hb结合的速度比O2与Hb结合的速度快,所需时间仅为后者的1/10,当吸入CO后,血浆中CO便迅速把Hb中O2挤出来,形成HbCO。
CO亦和肌红蛋白(Mb)结合,其化学亲和力为氧的30-50倍。
一旦结合也形成HbCO和MbCO,CO的解离是较缓慢的,排出方式主要是通过肺,清除CO的速度取决于血液和肺泡空气间的CO压差和通气功能。
在常压下,HbCO脱离速度仅为HbO2的1/3600,空气中CO由血液释放的数量排除期平均为320分钟;全部排除数小时,甚至24小时以上,而且HbCO存在时,又能阻碍HbO2的解离,从而加重了组织缺氧,如吸入一个大气压的纯氧可缩短排除期至80.3分钟,吸入三个大气压的纯氧可缩短到23.3分钟。
这是高压氧治疗CO中毒的理论基础。
吸入较高浓度的CO还会与还原型细胞色素氧化的酶的两价铁结合,使细胞呼吸受到抑制,故CO系细胞原浆毒物,对全身组织均有毒性作用,尤其对大脑皮质层的白质和苍白球等影响最为严重。
CO中毒后,受损最严重的是对缺氧最敏感的中枢神经系统及心肌。
1)CO对中枢神经系统的影响
CO中毒所引起的低氧血症,对中枢神经系统影响最大。
急性CO中毒24小时内死亡者,脑部血管发生痉挛而后扩张,渗透性增加,重者出现血管内皮细胞肿胀、环形出血、小血管内血栓形成、脑水肿等症状。
中毒48小时时可使苍白球双侧坏死,中毒数日后大脑的白质有明显的散在性坏死灶,白质中胶质细胞增生。
严重病例大脑的白质会有广泛脱髓鞘改变,大脑皮质、小脑皮质及脑干其它部位会有轻度变化,脊髓前角细胞、周围神经可见退行性病变。
2)CO对
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