碳分子筛变压吸附提纯沼气的性能

作者：王骏成; 胡明振; 孙林兵; 刘晓勤

来源：化工进展, 2015, 34(09): 3452-3486.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2015.09.038

• 沼气提纯
• 变压吸附
• 脱碳
• 碳分子筛
• 甲烷

选择碳分子筛,以CH4和CO2为原料气,对变压吸附法提纯沼气中生物甲烷的分离性能进行了研究。采用高精度智能重量分析仪IGA-100测定了25℃下CH4、CO2和N2纯组分气体在碳分子筛上的吸附平衡等温线,计算了3种气体在碳分子筛内的扩散速率CO2>N2>CH4。使用单塔变压吸附装置测量了动态吸附穿透曲线,考察了吸附压力、气体流量和少量氮气等因素对吸附分离的影响,并对吸附机理做了初步探讨。实验结果表明,在吸附压力为0.4MPa、气体流量为200m L/min时,在碳分子筛上CO2穿透吸附量为35.9m L/g,CH4穿透吸附量为5.4m L/g,CO2/CH4分离系数高达12.6,可直接从吸附塔顶富集纯净的CH4,而且碳分子筛可以通过抽真空完全再生,是一种理想的吸附材料;在有少量氮气存在的实验条件下,由于碳分子筛对CH4和N2具有动力学分离效应,仍能在塔顶富集高浓度的CH4。

• 单位
  南京工业大学; 化学化工学院; 材料化学工程国家重点实验室