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规整复合吸附剂真空变压吸附分离CH_(4)/N_(2)工艺模拟与分析
被引量：
4
1
作者
田军鹏
沈圆辉
+1 位作者
张东辉
唐忠利
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期5675-5685,共11页
为减少甲烷排放,实现低浓度煤层气有效资源化利用,探究了使用规整复合吸附剂真空变压吸附富集低浓度煤层气的工艺。采用静态容积法测定了甲烷、氮气在规整复合吸附剂上的吸附等温线,同时建立了包括质量、热量和动量守恒在内的严格吸附...
为减少甲烷排放,实现低浓度煤层气有效资源化利用,探究了使用规整复合吸附剂真空变压吸附富集低浓度煤层气的工艺。采用静态容积法测定了甲烷、氮气在规整复合吸附剂上的吸附等温线,同时建立了包括质量、热量和动量守恒在内的严格吸附床数学模型,设计了三塔连续进料的真空变压吸附工艺并进行模拟。分析了工艺达到循环稳态后吸附床层轴向温度分布和压力变化,并且探究了进料量、解吸压力、原料气中甲烷浓度和吸附压力对纯度、回收率、工艺能耗和吸附剂产率等工艺性能的影响。模拟结果表明,在进料量为100 L·min^(-1),解吸压力为0.1 bar(1 bar=0.1 MPa),原料气甲烷浓度为30%,吸附压力为3 bar时可以生产纯度为59.07%,回收率为93.64%的富CH4产品气,同时单位能耗为18.70 kJ·mol^(-1),吸附剂产率为4.56 mol·h^(-1)·kg^(-1)。表明规整吸附剂对CH4/N2具有良好的吸附分离效果,能够实现低浓度煤层气中甲烷高效富集。
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关键词
规整复合吸附剂
真空变压
吸附
煤层气富集
数值模拟
甲烷
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职称材料
题名
规整复合吸附剂真空变压吸附分离CH_(4)/N_(2)工艺模拟与分析
被引量：
4
1
作者
田军鹏
沈圆辉
张东辉
唐忠利
机构
天津大学化工学院
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期5675-5685,共11页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFB1505000)。
文摘
为减少甲烷排放,实现低浓度煤层气有效资源化利用,探究了使用规整复合吸附剂真空变压吸附富集低浓度煤层气的工艺。采用静态容积法测定了甲烷、氮气在规整复合吸附剂上的吸附等温线,同时建立了包括质量、热量和动量守恒在内的严格吸附床数学模型,设计了三塔连续进料的真空变压吸附工艺并进行模拟。分析了工艺达到循环稳态后吸附床层轴向温度分布和压力变化,并且探究了进料量、解吸压力、原料气中甲烷浓度和吸附压力对纯度、回收率、工艺能耗和吸附剂产率等工艺性能的影响。模拟结果表明,在进料量为100 L·min^(-1),解吸压力为0.1 bar(1 bar=0.1 MPa),原料气甲烷浓度为30%,吸附压力为3 bar时可以生产纯度为59.07%,回收率为93.64%的富CH4产品气,同时单位能耗为18.70 kJ·mol^(-1),吸附剂产率为4.56 mol·h^(-1)·kg^(-1)。表明规整吸附剂对CH4/N2具有良好的吸附分离效果,能够实现低浓度煤层气中甲烷高效富集。
关键词
规整复合吸附剂
真空变压
吸附
煤层气富集
数值模拟
甲烷
Keywords
structured composite adsorption media
vacuum pressure swing adsorption
coalbed methane enrichment
numerical simulation
methane
分类号
TQ028.1 [化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
规整复合吸附剂真空变压吸附分离CH_(4)/N_(2)工艺模拟与分析
田军鹏
沈圆辉
张东辉
唐忠利
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
4
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