活性炭/沸石层状床氢气纯化穿透曲线热效应

发布时间：2020-12-04 14:12

　　应用变压吸附技术对氢气混合气进行分离提纯是制取高纯度氢气的有效途径。本文主要研究多组分气体在活性炭/沸石层状床中穿透曲线的热效应影响,基于多物理场仿真平台Comsol,建立了多组分气体在多孔介质中的吸附、传热与传质模型。并将模拟值与实验数据进行验证分析,探索吸附过程伴随的热效应对穿透曲线的影响机理。最后针对变压吸附氢气纯化系统运行参数研究了环境温度、吸附条件和活性炭与沸石层高度比等对穿透曲线的影响。 

【文章来源】：工程热物理学报. 2016年07期 第1511-1518页 北大核心

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

图１气体组分在活性炭床中的穿透曲线

／沸石层状吸附床使用的吸附装置中，??｜?自于质谱仪与吸附床出口处存在－定空间距离，故??ｒ?°－４?■?ｃｈ４?－?在检测过程中会对出口处气体组分浓度穿透曲线产??：广今生一定的延时效应。为消除这种由空间距离导致的??……ｎ?测量误差，以获得模型对实际气体穿透过程的实时??〇．〇?ｒ?．?－Ｉ?和真实性的预测，在本文建立的多组分吸附传热与??０?２００?４００?６００?８００?１０００?１２００?１４００?１６００?传质模型基础上，我们引入管道修正系统。在吸附??图３气体组分在沸＾＾床中的穿透曲线?质谱健段管道系统中，各组分气体仍??Ｆｉｇ．?３?Ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｇａｓｅｓ?ｉｎ?ｚｅｏｌｉｔｅ?５Ａ?ｂｅｄ?歷?目／＞＞里可丨一＊??〇?．?．?＇?＇?＇ｈｏ：，?＇?｜１?。??３．０?：Ｐ＼?Ａ?｜ｇｊ?：?１Ｔ?＋?＾＾?＝?０，’，?＝?ｌ，．．．，ｉｖ?（９）??＾?３０８?＞?Ａ＼??模拟值?－??Ｉ＇ｏＵ?；?其中，ｙｆｉｐｅ是混合气体中第ｉ组分在层状吸附床装??３００?：?置出口处的摩尔分数，是气体在管道系统中的??２％?＾?＾＾＂＂７二流速（ｉｎ．ｓ－１）。各组分气体在管道系统入口处的摩尔??°?２０〇?４００?６００?０＾°／ｓ?１０００?１２００?１４００?１６００?分数等于层状床出口处的摩尔分数，管道系统长０．８??３１４?Ｉ－????＇?＇?？—＾｜?ｍ，管道系统中气体流速为层状吸附床中气体流速??３１２?－?３０?ｃｍ?－?ｒｉ?／￣ｖ?－１?ｒ?／－＾ｒ??３１０?－?ｉ＾Ｖ?？实明：?的?

??｜?〇?｜〇?：?＊ＣＨ；?｜?曲线的影响。从模拟结果可以看出保持低温环境不??￡?〇＇〇８?－?＇０Ａｉ?仅可以使各组分的穿透时间延迟，另外各杂质气体??Ｈ?〇－〇６?；?＾?被吸附剂吸附的量也增加了（由于篇幅有限本文没??８?＝?＇?Ｆ?ｒ＾＊？０＇２?有作相細图形），这说喔温环境能有效地改善氢???１?」?Ｌ?气混合气的分离纯化性能。而且在低温环境温度下，??°?１００?２００?ｎｌｉｗｓ?４００?５００?６００?活性炭层对ＣＯ和ＣＨ４吸附量要远大于沸石层，这??图５气体组分在活性炭／沸石层状吸附床中的穿透曲线?主要是利用活性炭吸附层对ｃ（）和ＣＨ＿４的有效吸附??（实线：模拟值，符号：实验值）?来提高吸附床的利用率，而在高温环境下沸石层能??Ｆｉｇ．?５?Ｂｒｅａｋｔｈｒｏｕｇｈ?ｃｕｒｖｅｓ?ｏｆ?ｇａｓｅｓ?ｉｎ?ｌａｙｅｒｅｄ?ｂｅｄ?ｆｉｌｌｅｄ?ｗｉｔｈ?对?Ｃ〇２?起到一个很好吸附分离效果；另外相对于活??（Ｌｉ：＝＝：＝：ｅｎｔ）?獅言，沸石床对环境温度并不敏感，因此沸石－??材料较适合在高温环境下作分离吸附剂。??１２０?卜?／」．￣￣＇?ａ．?＇￣￣．?〇??ｒ—＾￣￣￣￣￣．０．２５??９０?：?Ｉ?＼?■?截?０．７?．?｜?细实线：２８７．１５?Ｋ｜?ｎｌ，?＾??＾?８０?－?＼?．?＾０．６－?２９８．１５?Ｋ?／Ｙｒｎ?＇?〇＇?￥?％??蝴?７０?－?＼?－?场?０．５?．?｜?虚鉍：３０８．１５?ｋ｜?／?Ｌ〇２?Ｒ??丨丨?Ｉ?■??２〇????—?Ｉ?■—?１?Ｉ?ｌ?■?Ｉ?■?Ｉ?．?ｉ?■?ｉ


本文编号：2897745