碳分子筛制氮设备和膜分离制氮设备的应用分析

通过对煤矿用碳分子筛制氮设备和膜分离制氮设备原理及工艺分析,市场应用调查,对膜分离空气制氮设备与碳分子筛分离空气制氮设备进行较深层次认识和应用比较,为煤矿行业选定注氮防灭火设备提供一些参考。     

浅谈压吸附空分制氮

了变压吸附空气制氮的基本理论和数学模型，并介绍了碳分子筛及其制氮原理和工艺流程。     

浅谈变压吸附空分制氮

简述了变压吸附空分制氮的基本理论和数学模型，并介绍了碳分子筛及其制氮原理和工艺流程。     

JXZD—400型井下移动式碳分子筛制氮车的研制

介绍了ＪＸＺＤ－４００型井下移动式碳分子筛制氮车的研制（配套设备的选择研制和成套设备的布置）、制氮原理、工艺流程和技术经济指标及应用效果。     

JXZD-400型井下移动式碳分子筛制氮车的研制

介绍了ＪＸＺＤ－４００型井下移动式碳分子筛制氮车的研制（配套设备的选择研制和成套设备的布置）、制氮原理、工艺流程和技术经济指标及应用效果。     

碳分子筛的气体吸附实验

碳分子筛是制氮机组的关键材料,其性能的好坏直接影响着制氮机组的性能。通过对碳分子筛的实验研究可以对分子筛吸附N2、O2、CO2、CH4的能力进行比较,以确定不同碳分子筛的优劣和制氮机组的最佳工作状态。     

基于N_2与CH_4分离的低浓度煤层气两级浓缩技术

N_2与CH_4分子直径相近,两者分离技术是困扰低浓度煤层气浓缩工艺发展的技术难题之一。采用两级变压吸附技术分离提纯低浓度煤层气中的N_2与CH_4,选取氮烷分离专用碳分子筛,集成创新碳分子筛充填工艺,同时为平衡分离性能与工艺成本间关系,将相同结构设计与碳分子筛的不同混合比例设计相结合,最终完成煤层气中氮烷分离技术工艺设计。现场实践表明,两级变压吸附浓缩技术可将CH_4浓度为24%的原料气,逐级浓缩后,渐次从51%提至86%,且CH_4回收率超过65%,实现了低浓度煤层气的N_2与CH_4的分离提纯浓缩目标,为低浓度煤层气的利用创造了技术条件。     

含氧煤层气在碳分子筛上的吸附动力学

为探究基于动力学分离效应的碳分子筛对含氧煤层气的吸附分离特性,对煤层气中CH4,N2,O2三种气体在两种商业碳分子筛（CMS-1,CMS-2）上的吸附动力学和平衡吸附特性开展了研究。结果表明：这两种碳分子筛对CH4的平衡吸附量均大于N2和O2,为甲烷选择性吸附剂;通过扩散模型的模拟和分析指出,采用分段微孔扩散模型能够很好地预测3种气体在碳分子筛上的动态吸附过程; CH4,N2,O2三种气体分别在Fc为0.5,0.6,0.7之前呈现较快的扩散速率,随后扩散速率明显变慢。CMS-1,CMS-2两种碳分子筛均存在动力学吸附特性和平衡分离特性相互抑制的现象,N2,O2与CH4的综合分离因子分别为5.84,18.75,4.20,16.82,表明这两种碳分子筛均具有较好的煤层气的脱氧浓缩性能。     

沉积温度对CH_4/N_2分离用碳分子筛性能的影响

为给用于分离CH4/N2的碳分子筛制备提供技术参数,考察了碳沉积温度为450、500、550、600、650oС时,其对CH4/N2分离用碳分子筛性能的影响。结果表明：吸附容量和平衡分离系数均随着碳沉积温度的增加呈先增加后减小的趋势,沉积温度为550oС时碳分子筛性能最佳,CH4最大吸附容量达1.41mmol/g,CH4/N2平衡分离系数达4.74。氮气吸附/脱附等温线表明在此条件下制备的碳分子筛样品以微孔为主。     

碳分子筛制氮机新型高效吸附塔充填技术

基于煤矿大流量(2 000 m3/h)井下移动式碳分子筛制氮装置吸附塔结构对碳分子筛填装工艺的特殊要求,采用理论计算与实验测试相结合的方法,通过集成创新开发了用于煤矿井下大流量碳分子筛制氮机的新型高效吸附塔充填技术工艺。应用结果表明,氮气出口浓度达到了98%以上,在稳定状态下,氮气纯度可达99%。新型充填技术工艺的研发可极大地提高吸附塔工作效率,满足大流量(2 000 m3/h)井下移动式碳分子筛制氮装置对于高性能充填工艺的要求,显著提高我国煤矿注氮防灭火技术装备水平。