两级变压吸附技术：低浓度煤层气N2与CH4高效分离

"基于N2与CH4分离的低浓度煤层气两级浓缩技术" 本文主要探讨了低浓度煤层气中氮气（N2）与甲烷（CH4）的分离与浓缩问题，这是一个在煤层气处理领域的重要挑战。由于N2和CH4分子直径相近，传统的分离方法效率低下，限制了低浓度煤层气的有效利用。针对这一问题，作者提出了一种两级变压吸附（Pressure Swing Adsorption, PSA）技术。 变压吸附技术是一种利用气体分子在固体吸附剂上吸附能力差异实现气体分离的方法。在本研究中，特别选择了专用于氮烷分离的碳分子筛作为吸附材料。碳分子筛具有良好的选择性吸附特性，能有效区分N2和CH4。为了优化工艺性能与成本之间的平衡，研究者创新性地采用了不同的碳分子筛混合比例，结合相同的结构设计，以此改善分离效果并降低工艺成本。 实施两级PSA浓缩技术后，结果显示可以将初始CH4浓度为24%的原料气逐步浓缩，经过两阶段处理，最终使CH4浓度提升至86%，回收率超过了65%。这样的成果显著提高了低浓度煤层气的CH4含量，为其实现经济可行的利用提供了技术支持。 该技术的成功应用不仅解决了N2与CH4分离的技术难题，还为低浓度煤层气的高效浓缩提供了新的解决方案。这在环保和能源利用方面具有重要意义，因为煤层气是一种重要的清洁能源，其有效利用有助于减少温室气体排放并提高能源利用效率。此外，通过这项技术，可以进一步推动煤层气的工业化利用，促进煤炭资源的清洁、高效开发。 关键词：煤层气浓缩工艺；两级浓缩技术；变压吸附；碳分子筛；煤层气提纯浓缩 中图分类号：TD712 文献标志码：A 文章编号：1003－496X(2016)05－0097－04 总结来说，这篇行业研究论文详细介绍了如何利用两级PSA技术和氮烷分离专用碳分子筛解决低浓度煤层气中N2与CH4的分离问题，通过优化工艺设计实现了高效浓缩，为低浓度煤层气的商业化利用提供了关键的技术支撑。