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去除天然CO_2气油味的吸附净化研究
作者:管理员    发布于:2017-01-12 09:03:19    文字:【】【】【

  生,主要从事化工过程开发和多相流动与传热方面的研0刖目CO2无毒、无臭,且沸点较高,目前己广泛应用于饮料、致冷剂、灭火剂、化肥等行业,并作为化学碳源大量用于尿素、碳酸酯、聚碳酸酯、阿司匹林以及合成甲醇等化学产品的生产。现今在环境保护日益迫切的要求下,液体CO2作为绿色自然制冷剂己引起人们的密切关注;在食品饮料行业用得较多的也是液体CO2;同时,利用液体⑴2制取干/冰可以更加方便地包装和贮运,给⑴2的应用带来更加广阔的空间。

  我国长春地区CO2气田所产的天然CO2气具有高压力(~5.0MPa)、高纯度(0*含办95)的特点,是制取液体CO2和干冰的优质原料。但由于天然CO2气中含有少量的矿物油(C3烃),约为(300~500)x1(T6,因此不能达到食品级CO2的标准要求,给生产和应用都带来了一定的障碍。对于C2气中少量油类物质的去除,究竟应该选用什么样的净化方法,采用何种净化剂,都没有成熟可靠的资料可供。为此,本文对天然CO2气中所含油类的深度净化进行了。

  1.4实验过程打开C2气瓶中的液化气罐的出口阀门,按实验要求用针形阀调节两个转子流量计的指示读数,稳定后,通入吸附器并计时,间隔一定时间取样分析。吸附连续进行。吸附完后的吸附剂要进行再生,重复进行吸附实验。吸附剂的再生采用纯CO2气经加热器加热到350 *c左右进行,再生后放空。

  气样用气相色谱仪进行组分分析。

  2实验结果及分析2.1 13X分子筛吸附结果2.1.1实验条件(表)温度17*C2体积流量0.4m3/h,液化气体积流量0.0036m3/h,分子筛2.1.2气样分析结果气样分析结果见表1 2.2分子筛吸附结果2.2.1实验条件2.2.2气样分析结果分析结果见表2. 2.3活性炭吸附结果2.3.1实验条件2.3.2气样分析结果分析结果见表3. 2.4再生后活性炭第二次吸附结果2.41实验条件0.2m3/h,液化气流量0. 0012m3/h,活性炭装填量2.4.2气样分析结果分析结果见表4. 2.5实验结果比较将3种吸附剂的实验结果进行对比,结果见表5.表1 13X分子筛吸附气样分析结果样号表2 分子筛吸附净化气样分析结果样号时间/min表3活性炭吸附净化气样分析结果样号时间/min表4再生活性炭吸附净化气样分析结果样号时间/min表5 3种吸附剂实验结果比较吸附剂装填量装填体积吸附温度吸附压力吸附空速被吸附物吸附前浓度吸附后浓度吸附容量吸附率分子筛活性炭说明:1)吸附率=(进吸附器烃类总质量分数一出吸附器烃类总质量分数)/进吸附器烃类总质量分数;2)吸附容量=进吸附器气体总流量X进吸附器烃类质量分数X吸附率X吸附时间/吸附剂装填量;吸附率和吸附容量都是按5min时的出口气样分析结果计算的;吸附容量的计算理论上应为:吸附容量=(进吸附器烃类总量一出吸附器烃类总量一吸附床死空间量)/吸附剂装填总量由于缺乏足够的分析数据,以上计算为近似结果,比实际吸附容量数据偏低,在工程应用中是可靠的。

  应该指出的是,分子筛、13X分子筛、活性炭对CO2都有吸附作用。在本实验中由于CO2浓撤艮高,吸附剂对CO2吸收会很快饱和,因此这里对CO2的吸收效果未作分析讨论。

  3结论及建议(1)通过对4种吸附剂实测吸附数据比较知,13X分子筛优于分子筛,吸附率可达87. 2出口①2浓度可达99.95而活性炭好,吸附率达99. 3出口CO2浓度达99. 985时,吸附容量可达0.1007kg/kg是比较理想的。

  由活性炭在不同压力下的吸附数据知,压力降低,使吸附率由99.3下降到95.0,吸附容量由0.1007kgcg下降到0.压有利于吸附。

  由吸附后液化气组成可以看出,吸附优先对分子量大的组分进行。即吸附后的出气中,首先没有的是高分子量分子。而C3分子比较难吸附。

  根据国家标准对食品级C2的要求,C2浓度达99.90即可,采用吸附方法是可以满足生产要求的。若采用两级吸附,先采用分子筛吸附(包括干燥脱水),后采用活性炭吸附,对C3、C4、C5等矿物油完全可以清除干净。

  如果能够实现连续在线分析,得到吸附曲线和准确的吸附穿透点,实验结果将会更加准确,并可对C02的吸附净化进行深入的理论研究。

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