收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

变压吸附法脱除二氧化碳的研究

陈道远  
【摘要】: 变压吸附(PSA)法脱除二氧化碳由于工艺过程简单、操作简便、能耗低且无腐蚀和污染,已经初步实现工业化,但一直存在吸附剂选择性和产品气回收率不高的问题。因此变压吸附法脱碳的关键在于高效脱碳吸附剂的开发和选择,以及合理的工艺流程的设计,以实现脱碳过程的高选择性和产品气的高回收率。 本文以从含氮混合气中采用变压吸附法脱除CO_2为目标,以合成氨工业合成气脱碳为应用背景,在对国产的三种常用脱碳吸附剂(活性炭和硅胶类)进行静态和动态法二氧化碳吸附性能测定的基础上,选择出CO_2吸附量大和吸附选择性高的吸附剂,并对变压步骤进行实验研究和模型计算,最终利用本文的研究基础进行脱碳过程工业设计。 测定了N2、CO_2纯组分在三种吸附剂上的吸附等温线,并用Langmuir吸附等温模型方程进行关联。在单柱上用动态法测定了CO_2分别在H2和N2稀释条件下在三种吸附剂上的吸附平衡数据,综合比较了三种吸附剂对CO_2动态吸附性能,并研究了吸附剂AC和SG1对CO_2/N2二元混合体系中CO_2的吸附选择性。对两种硅胶型吸附剂动态吸附二氧化碳性能的差异进行分析,比较两种吸附剂内部结构的不同,讨论了吸附剂内部结构对其吸附性能的影响。 由于产品气的回收率和变压步骤有很大关系,因此在吸附剂AC和SG1上对含二氧化碳混合气进行了顺向放压步骤和逆向放压步骤的实验测定,研究不同床层利用率下二氧化碳单组分和含氮混合气在顺放及逆放过程中出口气二氧化碳浓度和压力的关系,比较和讨论了两种混合气体系中两种吸附剂顺放过程顺放气浓度变化特性,结果为含二氧化碳混合气体吸附分离循环过程的设计提供了重要的数据。 在实验测定的基础上,建立了合适的等温吸附动态模型,采用线性推动力的传质模型,对二氧化碳单组分及二氧化碳/氮气体系的吸附过程和变压步骤(顺向降压)进行计算,模型计算值与实验数据具有较好的一致性,并且通过模型计算研究了床层内部在吸附和顺放过程中的气相主体的浓度分布,从而为吸附循环过程产品气回收率的提高提供了过程设计的工具。 根据模型计算和实验数据数据及技术指标要求,对甲醇蒸汽转化裂解气变压 WP=7 吸附脱碳流程进行了初步的设计,选择合适的脱碳吸附剂,并确定合理的变压吸附操作流程,计算出吸附塔的尺寸及吸附剂装填量等基本参数。工厂装置运行结果表明,采用该流程进行二氧化碳的脱除和氢气的提纯,氢气的纯度大于99.99%,回收率大于92%,与国内同类装置相比,氢气回收率提高10个百分点以上,具有显著的经济效益。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 吝子东;;变压吸附法净化氢气[J];舰船防化;2003年04期
2 袁伟;;变压吸附法简介[J];石油化工;1973年04期
3 王燕;黄子川;程月玲;;变压吸附技术在气体分离提纯中的应用[J];河南化工;2008年10期
4 侯瑞宏;;国外变压吸附空分制氧技术进展[J];黎明化工;1994年06期
5 顾飞龙,陈奕峰,李尚仁;PSA制氮技术在化工生产中的应用与技术经济分析[J];化工科技市场;1999年10期
6 孙思;吴永永;罗仕忠;储伟;倪宏志;;葡萄糖还原法制备CuCl/NaY吸附剂及其CO吸附和CO/H_2分离性能[J];高等学校化学学报;2011年08期
7 杨云;变压吸附分离技术的研究进展[J];广西化工;1999年01期
8 张建伟;变压吸附原理在工业制氢中的应用[J];制冷技术;2001年03期
9 陈志远;氮基气氛基础讲座(三)——变压吸附[J];工业加热;1987年04期
10 张杰,穆朝友,曾斌,石江,黄炼,黄凯昌;变压吸附脱碳双高工艺的应用[J];小氮肥;2004年11期
11 张传江,赵永勤,杨书春;变压吸附法从催化干气中回收乙烯[J];石油与天然气化工;2002年06期
12 张哲;张玉文;田津津;;吸附剂吸附特性的实验研究[J];低温与超导;2007年02期
13 黄利华,张茂林,李保定,徐虹,王靖;变压吸附法回收乙烯的实验研究[J];郑州大学学报(自然科学版);1999年04期
14 顾飞龙;变压吸附空气分离技术的开发与应用[J];化工装备技术;1999年01期
15 ;一种从蒸汽转化装置回收高纯度H_2的变压吸附新技术[J];石油化工;2007年09期
16 ;变压吸附提浓炼厂气的氢[J];河南化工;1987年04期
17 边守军;;用于空气分离的吸附剂进展[J];化学推进剂与高分子材料;1993年02期
18 吴楷;变压吸附富氧工艺用于合成氨制气过程的技术经济分析[J];化工技术经济;1996年06期
19 钱有芳;变压吸附制氢工艺评述及其参数选择[J];化学工程;1981年05期
20 李树德,祁化昆;变压吸附技术在钢铁行业的应用[J];河北冶金;1998年Z1期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 张志翔;;采用吸附剂回收乙烯的研究进展[A];中国化工学会2008年石油化工学术年会暨北京化工研究院建院50周年学术报告会论文集[C];2008年
2 夏银生;;PSA装置产品氢纯度及微量的影响因素及对策分析[A];炼厂制氢、废氢回收与氢气管理学术交流会论文集[C];2008年
3 李宏愿;尹伟民;魏渝伟;庞玲玲;王玉峰;何连清;;高效空分制氧吸附剂LiLSX的组成和性能评价[A];第十五届全国分子筛学术大会论文集[C];2009年
4 范志涛;;变压吸附在气体分离单元的应用[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
5 陈飞;刘晓勤;;变压吸附脱碳活性炭吸附剂的评价研究[A];第三届全国化学工程与生物化工年会论文摘要集(上)[C];2006年
6 赵洪法;;变压吸附吸附剂的研究进展[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
7 姚伟静;辜敏;;具有位阻效应的煤基活性炭的制备及其在PSA分离CH_4/N_2的应用[A];中国化工学会2009年年会暨第三届全国石油和化工行业节能节水减排技术论坛会议论文集(下)[C];2009年
8 范志涛;;提取CO的实际应用和技术探讨[A];变压吸附设备技术交流会论文集[C];2004年
9 付双喜;冯定远;;霉菌毒素吸附剂在肉鸡试验中的效果研究[A];第四届全国饲料营养学术研讨会论文集[C];2002年
10 刘筱;张盈;;乙醇体系中硅胶负载二乙烯三胺吸附剂对金属离子的吸附研究[A];中国化学会第15届反应性高分子学术讨论会论文摘要预印集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王秀芳;高比表面积活性炭的制备、表征及应用[D];华南理工大学;2006年
2 梁足培;新型高效尿素氮及肌酐吸附剂[D];天津大学;2005年
3 田福平;汽油馏分的吸附脱硫及红外光谱研究[D];大连理工大学;2006年
4 钟华;鼠李糖脂的菌体吸附及其对菌体表面的改性作用研究[D];湖南大学;2008年
5 尹海燕;负载型金属氧化物反应吸附模型化合物及FCC汽油中硫化物的研究[D];中国海洋大学;2009年
6 任秀蓉;铁锰基吸附剂中温脱硫性能及气氛效应的研究[D];太原理工大学;2010年
7 张安超;改性壳聚糖吸附剂脱除烟气中汞的实验与机理研究[D];华中科技大学;2010年
8 郑仙荣;半焦负载锌锰铜吸附剂的加压浸渍法制备及其中温煤气脱硫性能的研究[D];太原理工大学;2012年
9 张莉;新型功能化吸附剂的制备及其对痕量金属离子的分离富集[D];兰州大学;2012年
10 王啸;非等温变压吸附空分制氧过程的计算和优化[D];南京工业大学;2003年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈道远;变压吸附法脱除二氧化碳的研究[D];南京工业大学;2003年
2 宋伟杰;变压吸附空分制氧吸附剂的研制[D];大连理工大学;2001年
3 杨旭;环氧乙烷生产尾气体系中吸附回收乙烯的研究[D];南京工业大学;2005年
4 戴岳;络合型吸附剂变压吸附环氧乙烷生产尾气中乙烯的研究[D];南京工业大学;2004年
5 焦银春;聚丙烯酰多乙烯多胺系树脂的合成及对LDL的吸附性能研究[D];湖南师范大学;2004年
6 杨柳;磷酸活化—微波热解法制备污泥吸附剂及其吸附除铬研究[D];湖南大学;2010年
7 陈玉保;稀土吸附剂城市污水深度脱氮除磷[D];昆明理工大学;2004年
8 洪树楠;一种球形木质素金属吸附剂的研制及其应用研究[D];福州大学;2005年
9 时小兵;柱撑膨润土在饮用水处理中的应用[D];河北工业大学;2005年
10 程相春;高性能显象剂的研制[D];哈尔滨工程大学;2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 新华;新型高效生物活性吸附剂问世[N];中国化工报;2005年
2 任继凯孙庆 杨艳;在敬业与精业中创造奇迹[N];中国石油报;2007年
3 张彦昌 李增杰;国产芳烃吸附剂工业化应用试验成功[N];中国石化报;2004年
4 田书振;一种氧化铝吸附剂的制备方法[N];中国有色金属报;2002年
5 彦昌 增杰;国产芳烃吸附剂工业化试验成功[N];中国石化报;2004年
6 李呈叶 吴先明 尹其浩 邵光鹏;鞍钢热连轧技术首次输出 国产芳烃吸附剂打破垄断 [N];中国工业报;2004年
7 记者 魏忠杰;超强吸附剂,可吸附水中几乎全部微生物[N];新华每日电讯;2005年
8 徐铮奎;智能化吸附剂开启药品研发新课题[N];医药经济报;2007年
9 孟晶;雅保将收购吸附剂科技公司[N];中国化工报;2008年
10 黑龙江生物科技职业学院 田培育;谨防饲料防霉剂和吸附剂的“神话”[N];中国畜牧兽医报;2007年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978