沼气提纯知识化学吸收法和PSA变压吸附法的比较

沼气提纯知识化学吸收法和PSA变
吸附法的比较
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1基本原理比较
化学吸收法:在催化剂条件下,采用吸收溶液,利用酸碱中和反应,吸收沼气中的二氧化碳、硫化氢等酸性物质,同时也能吸收氨等易溶于水的气体。吸
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收了各种杂质的气体通过溶液自净系统和气体再生系统释放出各种杂质和气体,溶液得到循环使用。再生的气体中含95%的二氧化碳,可以进一步提纯作为产
品出售。该方法需消耗5%左右的沼气用于产蒸汽供生产用。
PSA变压吸附法:该方法让气体通过吸附床层,利用吸附剂对不同气体的吸
HDPE多孔加筋缠绕波纹管附能力不同,让混合气体中的一种(或几种)气体的大部分被吸附在床层上,小
部分流出;让混合气体中的另外一种(或几种)气体的大部分流出,小部分被吸附在床层上;从而达到提
高出口气体浓度提高的目的。该方法适应需分离的对象气体各组分被吸附剂吸附的能力相差很远。这取决与被分离的对象各组分的分子量、分子大小等性质相差的大小,相差越大,越容易分离,且分离的成本越低,收率越高。反之相差越小,越难分离,且分离的成本越高,收率越低。
2选择性比较
化学吸收法:化学吸收法对于二氧化碳和甲烷的分离选择性很强,溶液和二氧化碳等酸性气体反应迅速,和甲烷不反应。在沼气提纯的同时,其它的各种
酸性物质都是希望一并脱除的。因此,化学吸收法在沼气提纯甲烷的工程中特
别适用。
PSA变压吸附法:从原理介绍可以看出,吸附剂对气体的选择性关键取决于
气体分子的特性,如氢气、一氧化碳和二氧化碳气体的分离,选择性很不错,
收率较高,消耗也较小,这也是目前PSA变压吸附法在制氢、水煤气、半水煤气、焦炉气分离提纯领域应用较好的原因。但对于二氧化碳与甲烷的分离,由
于吸附剂对这两种气体的吸附能力很相近,事实上是在变压吸附行业中公认的
难以经济分离的两种物质。就是因为吸附剂对这两种气体的选择性差
3收率比较
化学吸收法:由于化学吸收法对于二氧化碳和甲烷的分离的选择性很强,溶液和二氧化碳等酸性气体反应迅速,和甲烷几乎不反应。这就决定了它的高收率。甲烷几乎全部回收。
PSA变压吸附法:从原理介绍可以看出,吸附剂对气体的选择性关键取决于
气体分子的特性,对于二氧化碳与甲烷的分离,由于吸附剂对这两种气体的吸
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附能力很相近,如果要提高浓度,往往要大副降低收率作为代价。从目前的技
术看来,若要使产品气甲烷浓度达到95%,其收率在50%以下。
4产品浓度比较
tzd化学吸收法:化学吸收法是根据溶液表面的蒸汽分压来决定气体的出口浓度。因此,在溶液再生时适当调整溶液中的二氧化碳残留量,即可在吸收时调整溶
液表面的二氧化碳蒸汽分压,达到调整二氧化碳浓度的目的。如果沼气中无氮、氧等惰性气体,可将
甲烷的浓度达到99%以上。
PSA变压吸附法:前面已经介绍,对于二氧化碳与甲烷的分离,由于吸附剂
对这两种气体的吸附能力很相近,如果要提高浓度,往往要大副降低收率作为
代价。从目前的技术看来,若要使产品气甲烷浓度达到95%,其收率已在50%以下。要想达到98%以上,目前技术几乎没有可能。
5消耗比较(假设两种方法都做成20MPa95%的瓶装天然气)
化学吸收法:化学吸收法的车间消耗主要有压缩电耗、循环泵电耗、少量补充水耗、蒸汽消耗
PSA变压吸附法:PSA变压吸附法的车间消耗主要有压缩电耗、程控阀电耗、少量补充水耗uwb标签
表面看来,PSA变压吸附法不需要消耗蒸汽,事实上,化学吸附法需要的
蒸汽可假设沼气的收率降低5%用于产蒸汽,即可完全产出所需的蒸汽。这样甲
烷的收率可按94~95%计,而PSA变压吸附法的收率只有45%左右。
由于气体收率的不同,每生产相同体积的压缩天然气压缩电耗相差很远,PSA变压吸附法要多压缩2~3倍气体才能达到化学吸附法的产量,且排出大量
废气。
从投资的角度来看,同规模的投资,化学吸收法只有PSA变压吸附法的三
分之一以下。
综合比较两种方法的消耗,化学吸收法是PSA变压吸附法的五分之一到三
分之一。
6原料的综合利用程度
化学吸收法:从前面的介绍可知,化学吸收法由于其在二氧化碳和甲烷的分离中,具有很强的选择性,因此甲烷的收率高,而再生气中不含甲烷,二氧化
碳的纯度比较高,有深度加工的可能,可将其加工成纯二氧化碳产品出售。这样,化学吸收分离法提纯沼气几乎可将原料气全部利用。
PSA变压吸附法:对于二氧化碳与甲烷的分离,由于吸附剂对这两种气体的
吸附能力很相近,如果要提高浓度,往往要大副降低收率作为代价。如前所述,若要使产品气甲烷浓度达到95%,其收率已在50%以下。要想达到98%以上,目
前技术几乎没有可能。这样的话,要生产甲烷含量95%的瓶装天然气,其原料
气总体积的75%将做为废气排放,排放的气体中又含有大量的甲烷,使得二氧
化碳纯度也低,无回收价值。所以,在甲烷和二氧化碳的离的过程中,不宜采
用PSA变压吸附法,因为该方法在这里高消耗、低收率、低品质、低利用率。
当然,我们不否认PSA变压吸附法在分离二氧化碳和氢气、一氧化碳等领
域还是有一定的价值。
结论
电动睫毛器我国天然气较缺乏,天然气远远地供不应求,在一定条件下,采用比较经济可靠的工艺实现沼气的天然气化,无疑是一个好的方法。目前,国内已有几个项目在前期运作或处于施工阶段,必将带来良好
的经济效益、环保效益与社会效益。

本文发布于:2024-09-24 04:25:35,感谢您对本站的认可!

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标签:气体   吸附   吸收   化学   分离   沼气   变压
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