生物甲烷膜分离提纯系统的设计与优化

【摘要】：以厌氧发酵生物气为原料生产压缩天然气是大规模利用生物质资源的重要途径。首先,在过程模拟软件UniSim Design中基于有限元方法建立了中空纤维膜的离散数值计算模型,适合于模拟渗透切割比非常高的生物甲烷膜分离过程。以单级聚酰亚胺膜分离系统为例研究了关键操作条件——膜的进料压力对处理能力、甲烷收率及压缩天然气生产单耗的影响。目前的评估体系下,提高进料压力有利于提高处理能力和甲烷回收率,而压缩天然气生产单耗在2.70 MPa时最低,为0.46 kW·h·m?3压缩天然气。通过分析渗透气的甲烷浓度变化趋势,开发了一级二段气体膜分离系统,兼具流程简单、设备投资低、甲烷收率高、产值高的优点。以处理1000 m3·h?1生物气为例,甲烷收率达95.0%,压缩天然气产量500 m3·h?1。对应地,装置总投资为3.8×106 CNY,年运行费用及设备折旧为1.5×106 CNY,年经济效益(毛利)超过2.50×106 CNY。 【作者单位】： 大连理工大学膜科学与技术研究开发中心;
【关键词】： 甲烷 膜 压缩天然气 有限元模型 过程设计 二氧化碳
【基金】：国家高技术研究发展计划项目(2012AA03A611)~~
【分类号】：TQ028.8
【正文快照】： 引言发展可再生能源是解决我国能源短缺现状的必由之路。目前,我国每年排放的城市垃圾超过3亿吨、人畜粪便(含水)约40亿吨、焚烧浪费的作物秸秆超过3亿吨。将这些生物质高效转化可获得约2000亿立方米生物甲烷,是我国2010年天然气开采量的2倍[1]。通过发酵得到的生物气(25℃,10

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

我国碳减排模式探讨——CCS路线与生物甲烷路线的比较    刘畅;陆小华;

制定中国天然气质量标准的紧迫性    华贲,李明,罗东晓

静电纺丝法制备低渗流阈值聚酰亚胺/炭黑导电复合材料    丁义纯;谢成宸;朱健;朱永梅;彭信文;侯豪情;

含苯并咪唑基团聚酰亚胺的合成与表征    周宇;王大明;赵晓刚;周宏伟;陈春海;党国栋;

耐磨涂层用SiC/PI复合薄膜的碳化研究    寇玉洁;张盼盼;牛永安;刘俊凯;白瑞;李垚;

真空、直流电压的电子辐射环境中聚酰亚胺材料的沿面闪络特性    张振军;苗军;王学强;吴文斌;杨沛;郑晓泉;

高透紫外线高分子材料的研究进展    陈绪煌;陈新泰;陆杰;尹应乐;邢为高;

低劣生物质制备生物甲烷的研究进展与展望    欧阳平凯;陈可泉;贾红华;杨蕴毅;郑涛;韦萍;

中国LNG产业链的发展策略探讨    华贲

广州市燃气汽车的发展方向    蔡文娟;罗东晓;

利用天然气压力能的轻烃分离方法    申安云;余祖珊;王宝权;

植物固碳较其他CO_2综合利用方法的优势分析    卫国强;何昆霖;张忠林;郝晓刚;刘世斌;

利用天然气管网压力能的轻烃分离方法    申安云;余祖珊;王保全;

中国的天然气产业政策    华贲;

液化天然气冷能利用技术研究及其过程分析    边海军

嵌段聚酰亚胺薄膜与荧光性聚酰亚胺—纳米粒子复合薄膜的制备与表征    Shafiq urRehman

金属—有机骨架材料吸附分离和膜分离性能研究    吴栋

生物电化学系统处理藻渣及其产电效能研究    王欢

界面聚合法成膜过程观测及分离CO_2复合膜制备    袁芳

聚酰亚胺基炭膜的制备、热解机理及结构调控    李琳

CO_2/CH_4在微波活性炭上的吸附分离研究    李芬容

我国LNG工业发展及应用研究    王华北

长庆油田采气一厂天然气成本趋势预测研究    苟建宏

基于系统动力学的风电产业政策模拟研究    桑爱博

基于Materials Studio的聚合物基纳米复合材料力学性能模拟    林杰

含有各种氨基醇的螺旋聚苯乙炔的合成及其膜的气体透过性能研究    伦英慧

沼气掺混天然气使用的互换性问题研究    赵伟

半互穿网络聚酰亚胺的制备及性能研究    赵占玉

T型分子筛膜的制备及其CO_2分离的研究    邱灵芳

大型LNG储罐的热应力分析    李旭坤

耐高温聚酰亚胺结构胶的合成及性能研究    杨彩娟

我国CCS发展的现状、前景及障碍    朱发根;陈磊;

大型养殖场沼气工程——以北京德青源沼气工程为例    潘文智;

二氧化碳的高温吸附剂及其吸附过程    李莉;袁文辉;韦朝海;

燃煤电厂CO_2捕集与咸水层封存全过程经济性模型    王宝群;李会泉;包炜军;

离子液体捕集二氧化碳非平衡热力学研究方法学探讨    陆小华;吉远辉;冯新;吉晓燕;

我国天然气的利用前景    王运阁,王树信,张力,王福君

“非正常报废”的数万个沼气池    崔晓林;马玉忠;

全球二氧化碳减排不应是CCS,应是CCU    谢和平;谢凌志;王昱飞;朱家骅;梁斌;鞠杨;

用好轻烃资源优化我国乙烯工业原料路线    华贲,郭慧,李亚军,肖增均

我国化工用天然气现状及预测    钱伯章

压缩天然气加气站技术的探讨    张华

压缩天然气与天然气汽车    曹婧

山西省首个焦炉天然气合成项目落户沁县    本刊通讯员;

压缩天然气供应工艺及规模的探讨    申粤,乔珩,徐正康

我国工业用天然气价格大幅度上调    

LNG(天然气)在日本的用途    王万千;

压缩天然气(CNG)汽车系统工程浅谈    王爱青,时旺节

泰山燃气集团率先实现天然气3种状态同步供应    

浅谈压缩天然气在汽车上的应用    刘立强;张庆志;许志杰;

天然气动力车辆用新型铝燃料筒    张玮;

关于CNG气瓶的研制、生产及装车运行情况    

压缩天然气(CNG)汽车的安全技术问题    李琦玮;龚文俊;

压缩天然气(CNG)加气机测控研究    严圣华;

压缩天然气是最现实的“绿色”车用燃料    李永昌;

四川压缩天然气汽车改装现状及相关问题    黄光全;

机动车燃料油改气的方向性浅述    苏铭华;

小城镇天然气供气模式与关键技术分析    彭世尼;周茂林;黄强;

锤骨固定对人耳传声影响的数值模型    孙秀珍;李生;刘迎曦;

基于Hamilton变分原理的四边形4结点杂交元    张涛;岑松;

脊柱侧凸有限元模型的个体化生物力学赋值    顾苏熙;李明;朱晓东;贺石生;吴大江;王传锋;陈自强;

英买力气田开始向西气东输供气    

中国燃气签7500万美元贷款    张楠

忻州天然气顺利点火通气投入试运行    王智君 宗应武

马鞍山压缩天然气工程进展顺利    通讯员　青华 慧娟

海南加强检查确保燃气安全    谢曦

重庆市压缩天然气汽车安全管理办法    

压缩天然气供应点火仪式昨日举行    本报记者 林国庆 本报通讯员 孙小燕

天然气短缺,郑州如何过冬？    李林

我市天然气供应突破一亿立方米    祁山洪

大庆天然气分销业务加速拓展    张云普

下腰椎退变多因素有限元分析    刘耀升

车身有限元模型保征变体设计中若干问题研究    刘明增

粘贴加固混凝土梁的剥离研究    鲍安红

新型冲击式液压桩锤系统设计及仿真研究    杨永海

环件冷辗扩变形规律和工艺模拟研究    左治江

基于原子势的碳纳米管有限元模拟    李海军

基于弹性大变形余能原理的有限元法研究    范志会

血流动力学在兔腹主动脉瘤形成过程中的作用    宫毅

渐开线齿轮轴楔横轧成形机理、模拟分析及实验研究    应富强

地铁车站混凝土结构开裂有限元分析    王维

滚筒式洗衣机的振动模态分析    杨晓文

大跨度钢管混凝土拱桥的地震响应分析    赵雅丽

专用有限元分析软件的开发与应用    王文志

大跨预应力混凝土楼盖结构性能研究    王彦超

一种新型结构开关磁阻电机电磁场的有限元分析及起动性能研究    刘强

板料拉深过程中的摩擦模型及其有限元模拟研究    张桃旺

钢筋混凝土结构极限承载力分析的非线性有限元法    张海龙

潜油电泵轴的可靠性分析与设计    彭惠芬

5-UPS/PRPU并联机床的动态特性分析    李庆龄

机织复合材料力学性能的宏细观分析    张音旋