化學(xué)吸收法-變壓吸附法脫除沼氣中CO2的實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、沼氣作為一種可再生的綠色能源，可以替代化石燃料以緩解全球能源危機(jī)。但天然沼氣因含有較多CO2，使其熱值較低、利用受限。因此，對(duì)沼氣純化以提高其利用效率有重要的意義。
　　本文分別采用變壓吸附法和化學(xué)吸收法脫除沼氣中的CO2。其中變壓吸附實(shí)驗(yàn)以5A分子篩為吸附劑，在吸附柱((φ)68×10×600)內(nèi)進(jìn)行了吸附/脫附模擬沼氣中CO2的實(shí)驗(yàn)研究?？疾煳綁毫?0.2～0.8MPa)、原料氣空塔氣速(11.1～44.2 m3/(m2·h

2、))、真空脫附壓力(-0.02MPa)等因素對(duì)吸附/脫附效果的影響。化學(xué)吸收法以DEA無(wú)機(jī)堿水溶液為吸收液，在填料塔（(φ)35×1000）內(nèi)進(jìn)行吸收脫除模擬沼氣中CO2的實(shí)驗(yàn)研究?？疾炝宋找簼舛龋?.5～3.0 mol/L）、吸收液組成（總濃度2.0 mol/L）、空塔氣速(0.0236～0.0393 m3/(m2·s))、噴淋密度(0.849～4.246 m3/(m2·h))、溫度(10～40℃)等因素對(duì)CO2吸收效果的影響。

3、r>　　變壓吸附實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在變壓吸附過(guò)程中，尾氣甲烷的含量隨時(shí)間增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，存在一個(gè)時(shí)間點(diǎn)其甲烷含量最高。隨吸附壓力升高，最高甲烷含量和最高CO2去除率先升高后下降，在0.4MPa的壓力下吸附效果較佳。隨著原料氣空塔氣速增加，吸附速度會(huì)有一定增加，但最高甲烷含量和最高CO2去除率會(huì)下降，在22.1 m3/(m2·h)的原料氣空塔氣速下吸附效果較佳。在較佳吸附條件下，變壓吸附的最高甲烷含量和最高CO2去除率能分別達(dá)到89

4、.3％和80.9％。飽和吸附的5A分子篩真空脫附效果不佳，再生率只有43％左右，難以循環(huán)利用。
　　化學(xué)吸收實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:在DEA吸收液中添加Na2CO3或K2CO3能促進(jìn)其對(duì)CO2的吸收，且低濃度無(wú)機(jī)堿促進(jìn)效果明顯。含鉀堿混合吸收液對(duì)CO2的吸收效果要優(yōu)于含鈉堿的混合吸收液，DEA與鉀堿對(duì)于脫除模擬沼氣中的CO2有一定協(xié)同作用。無(wú)機(jī)堿的含量較高有利于吸收液再生。隨著吸收液總濃度的增加，CO2吸收量和吸收速率都會(huì)隨之上升，但上升幅