煤層中的瓦斯是一種優(yōu)質(zhì)的氣態(tài)燃料和化工原料,其主要成分是甲烷,同時(shí)它還是煤礦井下開(kāi)采的災(zāi)害因素及造成大氣溫室效應(yīng)的主要有害源。有效利用瓦斯氣中的甲烷,前提是對(duì)其進(jìn)行濃縮。本文利用瓦斯的多組份氣（CH4/N2）在碳分子篩上的吸附量隨壓力變化不同的原理,設(shè)計(jì)出六柱變壓吸附裝置,可作為變壓吸附中試設(shè)備,最大日處理CH4/N2混合氣量為780m3,其運(yùn)行費(fèi)用合理,氣密性良好,自控程度高,能夠連續(xù)產(chǎn)出高濃甲烷。變壓吸附氣體分離技術(shù)的基礎(chǔ)在于高效固體吸附劑的研制與應(yīng)用,吸附劑的性能直接影響變壓吸附工藝的分離效果。本文以酚醛樹(shù)脂為原料,采用化學(xué)氣相碳沉積法進(jìn)行調(diào)孔制備碳分子篩117-1#,其對(duì)于CH4/N2二元混合氣的分離系數(shù)≥4,可應(yīng)用于瓦斯氣中的甲烷變壓吸附分離濃縮研究。變壓吸附過(guò)程復(fù)雜多變,操作變量互相耦合,很難直觀得出變量對(duì)分離的影響,因此需要建立可信的、能夠表達(dá)體系動(dòng)力學(xué)的數(shù)學(xué)模型。本文對(duì)CH4的吸附等溫線進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬,其對(duì)于變壓吸附操作工藝的最優(yōu)選擇以及吸附柱的最優(yōu)設(shè)計(jì)都具有重要的意義。圖17表20參55 

【文章來(lái)源】：安徽理工大學(xué)安徽省

【文章頁(yè)數(shù)】：62 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 煤礦瓦斯氣的性質(zhì)、危害及應(yīng)用
        1.1.1 煤礦瓦斯氣的性質(zhì)
        1.1.2 煤礦瓦斯氣的危害
        1.1.3 煤礦瓦斯氣的應(yīng)用
    1.2 變壓吸附工藝簡(jiǎn)介
        1.2.1 瓦斯?jié)饪s工藝
        1.2.2 變壓吸附（PSA）歷史
        1.2.3 變壓吸附基本原理
        1.2.4 變壓吸附的基本步驟
        1.2.5 影響變壓吸附的因素
    1.3 國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
        1.3.2 國(guó)外研究現(xiàn)狀
    1.4 主要研究?jī)?nèi)容和采取的研究方法
2 六柱變壓吸附分離裝置的設(shè)計(jì)及應(yīng)用
    2.1 引言
    2.2 變壓吸附操作原理
    2.3 六柱變壓吸附裝置的設(shè)計(jì)
        2.3.1 原料供應(yīng)區(qū)
        2.3.2 氣體預(yù)處理區(qū)
        2.3.3 吸附分離區(qū)
        2.3.4 控制區(qū)
        2.3.5 輔助設(shè)備
    2.4 六柱變壓吸附裝置的操作方法
    2.5 六柱變壓吸附裝置的分級(jí)濃縮應(yīng)用
    2.6 本章小結(jié)
3 瓦斯氣濃縮用吸附劑的制備及數(shù)學(xué)模擬
    3.1 瓦斯氣濃縮用吸附劑的制備
        3.1.1 固體吸附劑簡(jiǎn)介
        3.1.2 吸附劑的制備步驟
        3.1.3 吸附劑的表征
    3.2 最佳碳分子篩的選擇
        3.2.1 碳分子篩的基本參數(shù)
        3.2.2 穿透曲線的意義
        3.2.3 穿透曲線測(cè)定步驟
        3.2.4 穿透曲線測(cè)定結(jié)果
    3.3 變壓吸附過(guò)程中的數(shù)學(xué)模擬
        3.3.1 吸附數(shù)學(xué)模型假設(shè)
        3.3.2 朗繆爾等溫方程模擬
        3.3.3 吸附等溫線測(cè)定
#分子篩吸附等溫線的數(shù)學(xué)模擬">        3.3.4 117-1^#分子篩吸附等溫線的數(shù)學(xué)模擬
    3.4 模擬煤層氣的變壓吸附實(shí)驗(yàn)
        3.4.1 變壓吸附實(shí)驗(yàn)操作方法
        3.4.2 結(jié)果檢測(cè)
        3.4.3 數(shù)據(jù)處理方法
    3.5 本章小結(jié)
4. 結(jié)論與展望
    4.1 結(jié)論
    4.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)介及科研情況


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：2999302