【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于廢氣資源化處理，具體涉及多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法及裝置。
技術(shù)介紹
1、工業(yè)氣體的回收最先使用的方法是深冷分離法，上世紀(jì)九十年代和八十年代先后研發(fā)成功了變壓吸附法和膜分離技術(shù)。其中變壓吸附法作用機(jī)理是恒溫下利用吸附劑對(duì)某種特定氣體吸附或解吸能力的差異進(jìn)行分離。氣體分壓增大吸附劑的吸附量隨之增加，而當(dāng)減壓時(shí)吸附劑則解吸氣體，從而達(dá)到分離特定氣體并使吸附劑再生的目的，但提純的目標(biāo)氣體濃度通常不太高，導(dǎo)致產(chǎn)品氣使用范圍局限。因此，針對(duì)傳統(tǒng)變壓吸附法，開(kāi)發(fā)一個(gè)氣體分離純化效率更高、操作更簡(jiǎn)便的方法尤為關(guān)鍵。
2、研究顯示外加電磁場(chǎng)對(duì)選擇性吸附劑的吸附解吸性能具有一定的促進(jìn)作用，一方面電磁場(chǎng)下使氣體體系溫度升高，導(dǎo)致吸附劑的吸附勢(shì)阱深度降低，降低了吸附性能，吸附量減小，因此也可用于吸附劑的解吸；另一方面電磁場(chǎng)使得分子內(nèi)凝聚力減小，使氣體混合物粘度降低，促進(jìn)氣體分子流動(dòng)，增大了氣體解吸擴(kuò)散速度，提高了氣體在吸附劑中的滲透率。但目前尚無(wú)將電磁場(chǎng)和溫度場(chǎng)作用于變壓吸附過(guò)程中對(duì)氣體進(jìn)行分離純化的相關(guān)專(zhuān)利。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專(zhuān)利技術(shù)提供一種多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法及裝置，用于對(duì)含有多種有價(jià)氣體組分的煙氣（沼氣、弛放氣、電石氣）中的多種有價(jià)氣體組分進(jìn)行分離與純化；該方法中使用的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化裝置包括反應(yīng)罐、進(jìn)氣口、儲(chǔ)液斗、噴淋系統(tǒng)、擋流板、氣泵、抽氣管、吸附層、電極、螺線圈、帶可調(diào)節(jié)氣閥的隔板、排氣口
2、將含有多種有價(jià)氣體組分的煙氣通入多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化裝置中，打開(kāi)噴淋系統(tǒng)和可調(diào)節(jié)氣閥，煙氣通過(guò)噴淋系統(tǒng)脫除氣態(tài)污染物（如h2s、hcn等）后，通入帶吸附層的腔室內(nèi)，設(shè)置電極電壓和磁場(chǎng)強(qiáng)度，使用氣泵加壓，調(diào)整反應(yīng)溫度，使目標(biāo)組分氣體被選擇性吸附劑吸附完全后，使用氣泵緩慢降壓，提高反應(yīng)溫度，關(guān)閉可調(diào)節(jié)氣閥，打開(kāi)出氣口，收集出口氣體，得到高純單一組分氣體，實(shí)現(xiàn)工業(yè)尾氣中有價(jià)氣體組分高效分離。
3、所述電極的材料為石墨、不銹鋼、鍍ti/iro3、ti、鍍fe/mn/pd不銹鋼，bbd電極中的一種；陰電極為柱狀電極，陽(yáng)電極為中空?qǐng)A筒電極。
4、混合煙氣從下方進(jìn)氣口進(jìn)入，氣體流量為2.0~15.0?l/min，噴淋系統(tǒng)中的吸收液為絡(luò)合鐵、pds、栲膠溶液中的一種，濃度為0.01~5?g/l。
5、吸附層吸附壓力為2.5~4.5mpa，吸附時(shí)間為150~300s，反應(yīng)溫度設(shè)定為常溫；解吸過(guò)程壓力在150~200s內(nèi)逐漸降低至0.01~0.05mpa，反應(yīng)溫度升高至150~430℃；在吸附和解吸過(guò)程中施加電場(chǎng)與磁場(chǎng)，其中施加電壓范圍為3~30v，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.1~5t。
6、吸附層填充的吸附劑根據(jù)目標(biāo)氣體進(jìn)行調(diào)整，分為極性氣體和非極性氣體，其中n2、co2、coh2、ph3為非極性氣體，cos為極性氣體。其中co2吸附劑為tepa功能離子液體包覆的sio2氣凝膠、氨基酸-碳酸鉀、peg包覆的碳?xì)饽z中的一種或幾種；co吸附劑為碳分子篩、活性炭-mof中的一種；h2吸附劑為氮基活性炭、鎂基活性炭、5a沸石分子篩/mgmof-74中的一種；ph3吸附劑為cu-cospc活性炭、改性5a分子篩中的一種；n2吸附劑為鋰離子分子篩、鈉離子分子篩、改性斜發(fā)沸石分子篩、13x-ca/mg沸石分子篩中的一種或幾種。cos吸附劑為碳分子篩、co/ce氣凝膠、cu-mof的一種或幾種。
7、所述螺線圈和加熱履帶為市售裝備。
8、本專(zhuān)利技術(shù)方法與裝置通過(guò)電磁調(diào)控作用加強(qiáng)吸附劑對(duì)煙氣中某組分的變壓吸附和解吸，通過(guò)輔助變溫變壓實(shí)現(xiàn)煙氣中有價(jià)組分的高效分離純化，可破除傳統(tǒng)變壓吸附氣體分離方法吸附解吸反應(yīng)速度慢的問(wèn)題，同時(shí)也能實(shí)現(xiàn)工業(yè)尾氣高附加值利用。
本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：將含有多種有價(jià)氣體組分的煙氣通入多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化裝置中；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：電極的材料為石墨、不銹鋼、鍍Ti/IrO3、Ti、鍍Fe/Mn/Pd不銹鋼，BBD電極中的一種；陰電極為柱狀電極，陽(yáng)電極為中空?qǐng)A筒電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：噴淋系統(tǒng)中的吸收液為絡(luò)合鐵、PDS脫硫劑、栲膠溶液中的一種，濃度為0.01~5g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：針對(duì)非極性氣體CO2的吸附劑為T(mén)EPA功能離子液體包覆的SiO2氣凝膠、氨基酸-碳酸鉀、PEG包覆的碳?xì)饽z中的一種或幾種；非極性氣體CO的吸附劑為碳分子篩、活性炭-MOF中的一種；非極性氣體H2吸附劑為氮基活性炭、改性介孔碳、鎂基活性炭中的一種；非極性氣體PH3吸附劑為Cu-CoSPc活性炭、改性5A分子篩中的一種；非極性氣體N2吸附劑為鋰離子分子篩
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：吸附層吸附壓力為2.5~4.5?MPa，吸附時(shí)間為150~300s，反應(yīng)溫度為常溫；解吸過(guò)程壓力在150~200s內(nèi)逐漸降低至0.01~0.05MPa，反應(yīng)溫度升高至150~430℃；在吸附和解吸過(guò)程中施加電場(chǎng)與磁場(chǎng)，其中施加電壓范圍為3~30V，磁場(chǎng)強(qiáng)度為0.1~15mT。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：將含有多種有價(jià)氣體組分的煙氣通入多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化裝置中；
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：電極的材料為石墨、不銹鋼、鍍ti/iro3、ti、鍍fe/mn/pd不銹鋼，bbd電極中的一種；陰電極為柱狀電極，陽(yáng)電極為中空?qǐng)A筒電極。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：噴淋系統(tǒng)中的吸收液為絡(luò)合鐵、pds脫硫劑、栲膠溶液中的一種，濃度為0.01~5g/l。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多物理場(chǎng)強(qiáng)化變溫變壓吸附分離純化廢氣的方法，其特征在于：針對(duì)非極性氣體co2的吸附劑為tepa功能離子液體包覆的s...
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：瞿廣飛，趙晨陽(yáng)，劉國(guó)軍，袁正，羅臻，李志順成，李軍燕，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：昆明理工大學(xué)，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：
還沒(méi)有人留言評(píng)論。發(fā)表了對(duì)其他瀏覽者有用的留言會(huì)獲得科技券。