真空变压吸附提纯沼气中甲烷的过程模拟

• 作者: 刘晓勤 王之婧 田相龙 马正飞
• 来源期刊: 高校化学工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 沼气提纯 CO2及N2脱除 真空变压吸附 吸附剂
• 年，卷（期）: 2018,（1）
• 所属期刊栏目: 传递现象与单元操作
• 页码范围: 44-52
• 页数: 9页
• 分类号: TQ202
• 字数: 5507字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1003-9015.2018.01.007

摘要

采用真空变压吸附工艺(VPSA)从组成为60%(V) CH4、30%(V) CO2和30%(V) N2的沼气中获得纯度大于95%的CH4,以满足车用燃料的要求.通过测定CH4、CO2及N2在13X分子筛和碳分子筛(CMS)吸附剂上的吸附性能,将提纯 CH4的 VPSA 工艺分为两个阶段:第一阶段以13X 分子筛为吸附剂,采用六床七步法以脱除 CO2;第二阶段以CMS为吸附剂,采用三床六步法以脱除N2.选择数学模型分别对CH4、CO2及N2混合气在13X和CMS上的穿透曲线计算,并与实验值进行对比,以验证其可靠性.基于所选数学模型,对两段VPSA工艺进行模拟,可获得CH4纯度为99%,总回收率为65%;考察第一段工艺的操作压力及第二段工艺的吸附动力学参数对 CH4纯度和回收率的影响.结果表明:吸附压力升高,脱附压力降低有利于提高CH4的纯度,但其回收率会降低;当CMS具备对CH4吸附速率较低、N2吸附速率较高的吸附特性时,可获得纯度大于99%的CH4,这对CMS吸附剂的研发有一定的指导作用.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	马正飞	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	108	1134	16.0	27.0
2	刘晓勤	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	158	2045	24.0	36.0
3	田相龙	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	3	4	1.0	1.0
4	王之婧	南京工业大学化工学院材料化学工程国家重点实验室	2	1	1.0	1.0