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多级真空变压吸附 (VPSA) 的热力学模型，用于使用极稀二氧化碳直接捕获空气碳
Energy ( IF 9.0 ) Pub Date : 2023-04-17 , DOI: 10.1016/j.energy.2023.127550 Z.X. Zhang , H.J. Xu
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更新日期：2023-04-17
Energy ( IF 9.0 ) Pub Date : 2023-04-17 , DOI: 10.1016/j.energy.2023.127550 Z.X. Zhang , H.J. Xu
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为提高直接空气碳捕集（DAC）技术的性能，降低其能耗，建立了四步真空变压吸附（VPSA）循环的热力学模型，并计算了VPSA的总耗电量和能源利用效率。从各种操作条件方面进行分析。该模型依赖于质量守恒和热力学原理，并且在每个步骤计算结束时应用用于验证所选解决方案的公共切面法。结果表明，捕获极低浓度的CO 2需要大量能量，因此有必要引入第二阶段。此外，CO 2分离消耗的能量从 3317.62 kJ/mol 降低随着原料气中CO 2浓度从 0.04% 上升到 70%， CO2增加到 32.72 kJ/mol CO2 。然而，当原料气中CO 2浓度增加时，在0.2 bar、0.1 bar、0.05 bar和0.01 bar的疏散压力下，最佳火用效率分别为42.82%、30.49%、22.39%和13.47%。与其他参数相比，疏散压力的变化对火用效率的影响最为明显。吸附床的未利用百分比对热性能有显着影响。两段未利用率均为20%时， CO 2的最低纯度达到92.79%。
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