作者/來(lái)源:劉應(yīng)書(shū),鄭新港,劉文海,張德鑫,張 輝 (北京科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院,北京 100083) 日期: 2010-11-12 點(diǎn)擊率:3358
對(duì)二氧化碳的減排,各種分離方法起到了重要作用,變壓吸附法(PSA)、膜法、溶劑吸收法、低溫分餾法都是目前研究的熱點(diǎn)。有很多學(xué)者對(duì)PSA法分離二氧化碳做了研究,如Vincent等用13X沸石吸附劑對(duì)煙道氣中的二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行了富集研究,考察了穿透曲線及氮?dú)猱a(chǎn)品的濃度和回收率;Zou Yong等考察了高溫下各種吸附劑的吸附特性;Jose等對(duì)二氧化碳與氮?dú)饧癏e等氣體在硅膠上的吸附性能進(jìn)行了研究,他們的研究多集中于對(duì)較高濃度的二氧化碳(體積分?jǐn)?shù)≥20%)的分離。由于煙道氣(如電廠、爐窯廠等化石燃料工廠)是二氧化碳?xì)怏w的一個(gè)很大排放源(2003年全球由化石燃料燃燒釋放的二氧化碳高達(dá)250多億t,約占全球年二氧化碳排放總量的95%),所以該領(lǐng)域也是目前二氧化碳減排的一個(gè)熱點(diǎn),又由于其中二氧化碳分壓較低,所以對(duì)二氧化碳分離也是目前研究的難點(diǎn)。
本文中分析了硅膠對(duì)二氧化碳、氮?dú)饨M分平衡吸附特性,建立了PSA分離二氧化碳、氮?dú)獾膶?shí)驗(yàn)裝置。以煙道氣為原料氣(二氧化碳體積分?jǐn)?shù)約為 12%,氮?dú)獾绕渌麣怏w體積分?jǐn)?shù)約88%),研究工藝參數(shù)對(duì)產(chǎn)品濃度和回收率的影響,旨在探索硅膠富集煙道氣低濃度的二氧化碳?xì)怏w的工藝流程參數(shù),為采用PSA方法大規(guī)模分離富集或提純煙道氣技術(shù)提供依據(jù)。
1 硅膠平衡吸附二氧化碳、氮?dú)鈾C(jī)理
硅膠的基本結(jié)構(gòu)是由原硅酸的聚合體以鏈和網(wǎng)的形式構(gòu)成,每個(gè)微粒通過(guò)相鄰兩微粒之間的羥基消去....