王志祥，易红宏，唐晓龙，赵顺征，左嫣然，高凤雨，张波文



不同吸附剂在沼气脱碳提纯中的分离性能

王志祥，易红宏，唐晓龙，赵顺征，左嫣然，高凤雨，张波文

(北京科技大学土木与环境工程学院，北京，100083)

采用椰壳活性炭、5A和13X分子筛作为吸附剂，动态配气CO2/CH4混合气体作为模拟沼气，研究不用吸附剂及不用原料气配比条件下的CO2/CH4混合气的吸附分离性能，对吸附饱和的13X分子筛分别进行真空(4.5 kPa)脱附再生和热力(300 ℃)脱附再生。研究结果表明：在常温常压下，13X分子筛对混合气中CO2的穿透吸附容量为3.21 mmol/g，对CO2/CH4混合气体的分离系数可达10，明显高于5A分子筛和椰壳活性炭的分离系数；减小混合气中CO2的分压，其穿透时间也随着减小，且吸附容量的减小幅度大于分压的减小幅度；真空脱附再生后的13X分子筛吸附分离性能只能恢复到原来的40%左右，而热力脱附再生后分离性能效果较好。

活性炭；分子筛；吸附；穿透曲线；再生

沼气是一种生物质能源，具有清洁、高效、安全、可再生等特征。沼气制备及利用过程不仅能有效处理有机废弃物污染，减少温室气体排放总量，而且能缓解能源危机：因此，合理开发利用沼气对于缓解环境问题与能源问题具有重要的战略意义[1]。由于沼气中CH4体积分数为55%~65%，CO2体积分数为30%~ 40%，共存的CO2不仅影响CH4的燃烧效果，同时对贮存或运输管路造成腐蚀：因此，沼气脱碳提纯是沼气高效高值利用的重要环节。吸附法分离提纯技术具有污染小、脱碳脱水可同时完成、吸附剂可再生重复使用、工艺简单、投资少、CO2和CH4易回收等优 点[2−3]，受到人们越来越多的关注与研究。……