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用于同时从甲烷中分离 CO2 和 N2 的多塔真空变压吸附沼气提质工艺:火用和能量分析

Energy Conversion and Management ( IF 9.9 ) Pub Date : 2022-08-13 , DOI: 10.1016/j.enconman.2022.116060
Mohammad Azadi Tabar , Seyed Saeid Hosseini , Joeri F.M. Denayer


吸附通常用作沼气升级的工业过程,通过消除不需要的物质来获得高质量的生物甲烷。虽然一些研究已经解决了从原始沼气中单独去除 CO 2 和 N 2 的问题,但由于所涉及的复杂性,对同时去除它们的关注有限。这项工作展示了一种新型真空变压吸附 (VPSA) 工艺的设计、建模和数值模拟的结果,该工艺用于升级含有 40 和 10 vol% CO 2 和 N 2 纯度提高到 98%,N 2 含量低于 2%。该工艺由 4 根塔组成,其中两根为碳分子筛 (CMS) 塔,另外两根为沸石 Sr-ETS-4 作为选择性吸附剂,用于去除 CO 2 和 N 2 纯度、CH 4 回收率、生产率、能耗和第二定律效率进行了评估和比较。对于最佳配置,能耗为 24.9 kJ/mol CH 4 ,生产率为 3.38 mol h −1 kg −1 、CH 4 纯度达到 98.2 mol%,CH 4 回收率达到 73.8 mol%。与基本配置相比,CH 4 回收率提高了 15%。研究结果强调了吸附剂选择和工艺配置对于实现高分离性能的重要性。





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更新日期:2022-08-13
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