炭分子筛上CH4/N2混合气变压吸附提浓与分离优化

本文主要探讨了CH4/N2混合气体在炭分子筛（Carbon Molecular Sieve, CMS）上进行变压吸附分离的过程。研究人员首先通过测量CH4/N2混合气在CMS固定床中的穿透曲线，对这种特定炭分子筛对甲烷（CH4）的选择性吸附性能进行了深入研究。实验结果显示，在吸附初期，CMS表现出显著的对氮气（N2）的选择性吸附作用，使得吸附床出口的N2浓度几乎为零，这表明了CMS在混合气体分离中的优越性能。 研究发现，通过合理控制吸附时间，可以有效地提高吸附床中甲烷的浓度，使出口气体中CH4浓度超过96%，这在工业生产中具有重要的应用价值，特别是在需要高纯度甲烷的领域，如天然气处理、化工生产等。 同时，文章指出，原料气的流速对分离效果的影响远大于压力的影响。过高的流速会降低分离效率，不利于CH4和N2的有效分离。因此，优化操作条件，如适当地控制气流速度和吸附压力，是实现高效分离的关键。 随着流速和压力的增加，CH4的回收率却呈现出逐渐减小的趋势。这意味着在追求更高的分离效果时，需要权衡这些参数以找到最佳平衡点，以确保在经济性和效率之间取得最优解。 总结来说，这项研究提供了关于利用炭分子筛进行CH4/N2混合气体分离的重要参考，对于改进现有技术和设计新型吸附设备，提升能源利用率，降低排放，具有实际意义。此外，这项工作的研究成果还可为相关行业的气体分离工艺提供理论支持和技术指导。