基于輕組分充壓的改進型三塔真空變壓吸附工藝富集煤礦乏風瓦斯的實驗研究

張傳釗; 劉應書; 李永玲; 楊雄; 孟宇

doi:10.13374/j.issn1001-053x.2014.04.016

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基于輕組分充壓的改進型三塔真空變壓吸附工藝富集煤礦乏風瓦斯的實驗研究

doi: 10.13374/j.issn1001-053x.2014.04.016

張傳釗¹,
劉應書^1,2,
李永玲^1, ,,
楊雄¹,
孟宇¹

1. 北京科技大學機械工程學院, 北京 100083;
2. 北京科技大學北京高校節能與環保工程研究中心, 北京 100083

基金項目:

國家高技術研究發展計劃資助項目（2009AA063201）；中央高校基本科研業務費專項資金資助項目（FRF-SD-12-013A）

詳細信息

通訊作者:
李永玲,E-mail:yl_li03@me.ustb.edu.cn

中圖分類號: TQ028.1
計量
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出版歷程
- 收稿日期: 2013-03-25
- 網絡出版日期: 2021-07-10

Experimental study on the improved VPSA process of pressurization with raffinate for VAM upgrading

1. School of Mechanical Engineering, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China;
2. Beijing Engineering Research Center for Energy Saving and Environmental Protection, University of Science and Technology Beijing, Beijing 100083, China

摘要

摘要: 建立了以活性炭為吸附劑的三塔真空變壓吸附實驗裝置，對循環過程中的充壓方式和抽真空排放過程進行了實驗研究.采用輕組分從吸附塔上端充壓可以在排放氣甲烷體積分數相同的情況下，延長穿透時間，提高產品氣甲烷體積分數；而在循環中引入抽真空排放步驟也可以在不改變吸附與解吸壓力的情況下有效提高產品氣中甲烷的體積分數.在此基礎上，對同時包含排放氣充壓步驟和抽排步驟的三塔變壓吸附循環流程進行了實驗研究.實驗結果表明，應用該循環可以在吸附和解吸壓力分別為140 kPa和20 kPa條件下將甲烷體積分數為0.2%的乏風瓦斯富集至0.654%，同時甲烷回收率在65%.
- 真空變壓吸附 /
- 活性炭 /
- 乏風瓦斯 /
- 富集
Abstract: An improved pressurization step with raffinate and vacuum exhaust step were developed and experimentally studied in a three-bed vacuum pressure-swing adsorption (VPSA) system with activated carbon for ventilation air methane (VAM) upgrading. It is found that pressurization with raffinate from the effluent end can prolong the penetration time and increase the CH₄ concentration in product gas in the case of the same raffinate concentration;but the vacuum exhaust step can increase the CH₄ concentration in product gas without increasing pressure. A three-bed VPSA cycle which contains the two steps was also studied experimentally. The results show that the CH₄ concentration in product gas can increase from 0.4% to 0.654% with the CH₄ recovery of 65% when the CH₄ concentration in feed is 0.2% and the adsorption and desorption pressures are 140 kPa and 20 kPa, respectively.
- vacuum pressure-swing adsorption（VPSA） /
- activated carbon /
- ventilation air methane（VAM） /
- enrichment