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利用 UiO-66 上 CO2 分离的变压吸附将沼气升级到天然气管道质量:实验和动态建模评估
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2022-10-14 , DOI: 10.1016/j.cej.2022.139774
Ammar Ali Abd , Mohd Roslee Othman , Ili Khairunnisa Shamsudin , Zuchra Helwani , Iylia Idris
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更新日期:2022-10-18
Chemical Engineering Journal ( IF 13.3 ) Pub Date : 2022-10-14 , DOI: 10.1016/j.cej.2022.139774
Ammar Ali Abd , Mohd Roslee Othman , Ili Khairunnisa Shamsudin , Zuchra Helwani , Iylia Idris
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沼气提质(CO 2去除)是生产符合燃料质量标准或管道注入规范的生物甲烷的重要过程。对微孔 UiO-66 作为从沼气中去除 CO 2的潜在吸附剂进行了评估,以衡量在非等温条件下在变压吸附中用于甲烷净化和 CO 2去除的介质的可行性。使用 SEM、BET、FTIR、XRD、TGA、粒度分布和 TPD 等各种分析工具合成和表征 UiO-66。为提议的 PSA 系统建立了一个动态模型,以研究一些参数的影响,即外部温度、长径比和 CO 2进料浓度对产品气体的纯度和回收率的影响。通过比较类似操作条件和吸附床几何形状下CH 4和 CO 2穿透曲线的模拟和实验数据,验证了所开发的模型。采用中心复合设计方法来优化和检查研究参数对 PSA 系统的相互作用影响。结果证实了使用 UiO-66 吸附剂和 bioCH 4的 PSA 系统的高分离性能纯度为 98.2%,回收率为 94.68%。RSM 模型表明,所研究的参数对 PSA 性能具有显着影响。实现最高纯度和回收率的优化参数是 290 K 的操作温度、5.6 的长径比和 39% 的 CO 2浓度。在这些优化条件下,UiO-66 上的 PSA 循环纯度为 99.99%,回收率为 99.99%,系统生产率为 8.57 mol/kg.hr。
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