膜吸收法分离提纯等离子裂解煤混合气中乙炔技术的研究

来源 :石河子大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ytfeng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
等离子煤裂解制取乙炔具有流程简单、能耗低且基本上对环境零排放等优点,是一种有很强竞争力的乙炔生产方法。然而煤裂解后产生的乙炔中含有大量H2、烯烃(CH4、C2H4、C2H6等)、CO、CO2等,因此从混合气中分离提纯乙炔气是下游工艺开展的前提和关键。膜吸收法作为气体分离方法已经在多个领域得到广泛研究,显示出了较好的优势。本文针对等离子裂解煤混合气中乙炔,采用膜吸收法进行了分离提纯研究,主要研究内容如下:(1)乙炔吸收剂的筛选及吸收剂的吸收、解吸性能研究;(2)根据吸收剂和膜材质的性质,筛选出壳聚糖为膜材料,进行亲水性壳聚糖中空纤维膜的制备;(3)选用聚偏氟乙烯(PVDF)、聚四氟乙烯(PTFE)中空纤维膜进行乙炔混合气分离研究,考察了气相流速、液相流速及管件长度对乙炔的吸收率和传质速率的影响。研究结果如下:(1)考察了甲醇、丙酮、N, N-二甲基甲酰胺(DMF)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)四种吸收剂对乙炔的吸收、解吸情况。结果表明:100min时甲醇、丙酮、DMF和NMP中C2H2的质量分数分别为1.27%、2.04%、5.35%和4.93%,四种吸收剂对乙炔的吸收能力:甲醇<丙酮<NMP <DMF;在加热的条件下,甲醇、丙酮、DMF和NMP中乙炔的解吸率分别为90.52%、74.97%、72.48%和77.29%,考虑吸收能力,则吸收剂对C2H2的解吸量为:甲醇<丙酮<NMP <DMF。(2)采用相转化法制备壳聚糖中空纤维膜,研究了壳聚糖浓度、致孔剂浓度、凝胶浴条件及干燥方式等因素对壳聚糖中空纤维膜的结构及机械性能影响。结果表明:发现膜壁上的指状孔的数量和贯穿性随着纺丝液中的壳聚糖的浓度增加而减少,随着致孔剂聚乙二醇2000(PEG2000)的含量的增加而增多,随着凝胶浴中NaOH浓度的提高而增多。在凝胶浴中NaOH浓度为20%,纺丝液中壳聚糖质量分数为4%,PEG质量分数为10%的条件下制备的中空纤维膜具有较好的孔结构及机械性能。此外研究结果表明采用无水乙醇-正己烷-甘油逐步液液置换干燥的方式可避免壳聚糖中空纤维膜脱水过程中的干瘪、塌陷。(3)以聚PVDF中空纤维膜,甲醇为吸收剂进行了乙炔膜吸收研究。结果表明:增大气相流速,乙炔的吸收率随之减小,但是传质速率增加;增大液相流速,乙炔的吸收率降低后而趋于平稳,传质速率也随之降低,然后也趋于固定不变;维持气液相流速不变,增加膜组件管件的有效长度,乙炔的吸收率增大,而传质速率下降。当液相流速为1.660×10-5m/s,气相流速为0.5490m/s,膜组件有效长度为30cm时,乙炔的单程吸收率为23.37%。(4)以PTFE中空纤维膜,NMP为吸收剂进行了膜吸收实验。结果表明:乙炔的吸收率随着气相流速的增大而减小,而传质速率也随之增大;乙炔的吸收率随着液相流速的增大而增大,传质速率也随之增加;维持气液两相流速不变,乙炔的吸收率随着膜组件有效长度的增加而增大,传质速率降低。当液相流速为4.9788×10-5m/s,气相流速为0.4244m/s,组件管件的有效长度为20cm时,乙炔的循环吸收率维持在74%左右。
其他文献
语文教学的重要任务就是要让丰富的情感激荡于课堂,每位语文教师都有自己的教学个性和专长,在教师高昂的情绪中,使学生产生想象和顿悟,取得了最佳的教学效果。 The importan
医联体和分级诊疗体系建设是"十三五"期间进一步深化医药卫生体制改革的重点任务。"组团式"医疗援疆帮扶受援医院的过程中,通过指导当地各级医院间签订合作协议、开展基层技
温州、台州、绍兴、金华市国土资源局党委针对巡察中发现的问题,围绕抓好整改落实工作,进行了交流发言;舟山市国土资源局党委就接受厅党组巡察作了表态发言,大家谈得都很好,
<正>灵岩寺,坐落在泰山西北麓昆仑山(亦称方山、玉符山)南麓,明代王世贞尝谓"灵岩是泰山背最幽绝处,游泰山而不游灵岩不成游也"。
近年来,拼布艺术形式随着服装以及服饰复古风、民族风的兴起,被大量应用在服装上,已经成为现代服装造型创新设计必不可少的装饰手法之一。作为具有多年传统手工缝制历史的拼
传统思想一直禁锢着我们生活的方方面面,它影响着中国现代人的审美观和看法。然而,艺术也一样。本文是为了寻找最初的东西,为了打破常理看问题,用不一样地眼光看问题,看到它
聚羧酸系减水剂是新一代的高效减水剂。本文简要介绍了该减水剂的国内外研究现状,并指出了其存在的问题及发展趋势。
随着经济水平的发展,人们对安全防范技术的要求也越来越高。从军队、银行到学校,乃至许多家庭,都配置了视频监控系统作为安全防范的重要保证。视频监控系统日益普及,监控摄像
本文通过对现阶段电焊焊接技术的研究,就我国常见的集中电焊焊接技术进行分析,详细阐述了其工作要点,并结合自身多年的工作经验,提出了一些看法、意见,希望对广大同行业者带来帮助
海洋沉积物地层主要由淤泥、软土、半固结泥岩、砂岩等组成,沉积物地层钻探取样是海洋工程和地质调查的重要组成部分。常规回转取样器取样,极易破坏样品的原状而且取样率较低