真空变压吸附分离氮气甲烷流程灵敏度分析与优化

【摘要】：首先采用实验室自制椰壳活性炭为吸附剂,进行了氮气/甲烷(65%/35%)原料气的真空变压吸附工艺(VPSA)分离实验。通过对比实验和g PROMS动态模拟软件的分离效果,对变压吸附数学模型进行了验证,证明了所采用数学模型的准确性。在此基础上,对影响产品气甲烷纯度、回收率的关键决策变量进行了灵敏度分析。分析结果表明:产品气纯度主要由原料气流量和置换气流量来进行调控,产品气回收率则需要关键变量共同的作用才能实现最大化。依据灵敏度分析结果,对两塔分离氮气甲烷混合气的变压吸附工艺进行了动态优化。在最优的工况下,可以将进料组成为35%的甲烷富集到75%,回收率达到97.08%;从而达到对于废混合气的高效回收利用。 【作者单位】： 天津大学化工学院化学工程研究所化学工程联合国家重点实验室;
【关键词】： 活性炭 变压吸附 甲烷回收 灵敏度分析 优化
【分类号】：TQ028.15
【正文快照】： 引言作为清洁能源的甲烷,甲烷进入大气层后产生的温室效应是常见温室气体二氧化碳的21倍左右,因此甲烷同样也是一种温室气体[1]。对于含甲烷混合废气的不合理排放会对坏境带来很大的负担。在所有的甲烷混合气来源中,煤层气是主要的组成之一。而抽采得到的煤层气中甲烷含量一般

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