沼气水洗技术中解吸工艺对提纯性能的影响分析与优化

张良; 尹龙天; 李秀金

doi:10.13543/j.bhxbzr.2023.03.003

北京化工大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 50 ›› Issue (03) : 27 -33. DOI: 10.13543/j.bhxbzr.2023.03.003

沼气水洗技术中解吸工艺对提纯性能的影响分析与优化

张良, 尹龙天, 李秀金

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摘要

以中试规模的25 Nm~3/h沼气压力水洗提纯实验系统为基础，耦合填料吸收塔/填料解吸塔和填料吸收塔/旋转解吸床两种工艺，研究解吸工艺对提纯性能的影响以及强化解吸的优化对比。塔/塔系统实验结果表明，当鼓风量Q_a从0增至20 Nm~3/h时，吸收塔的分离效率快速上升(产品气CO_2体积分数y_2至3%以下)而后趋向稳定，权衡效率与能耗下Q_a与进气流量G的优化比值在3～4之间。在压力为0.85～1.15 MPa、温度为10～25℃、液气比1∶8～1∶5、进气CO_2体积分数为35%～50%及进气流量为15～30 Nm~3/h条件下，分析了解吸对分离性能的影响程度及机理，发现当进水CO_2摩尔分数达0.000 1时相对纯贫液的传质单元数N_(OG)上升幅度在15.7%～42.8%之间。通过塔/床系统实验得出当转速增至840 r/min时，y_2快速下降至2.02%而后趋向稳定，而当转速超过1 120 r/min时塔/床系统比塔/塔系统的分离性能要优。