撞击流式反应器内水合物法分离沼气中CO2研究
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
压力的升高均有利于水合物的快速生成，但并不利于沼气中的二氧化碳捕集；实验通过改变撞击流式反应器的
撞击强度发现，当撞击强度为 0.128 时，CO2 分离因子 （S.F.） 在纯水和 SDS 两种体系下均达到最大，纯水体系下
S.F. 的最大值为 138.9，SDS 体系下 S.F. 的最大值为 64.5；实验结果表明添加剂 SDS 可以促进水合物的生成，最适
宜的浓度为 600 mg/L，此时耗气量、CO2 水合率 S.Fr. （CO2） 和 CH4 水合率 S.Fr. （CH4） 达到最大，但 SDS 对 CH4
水合物生成过程的促进作用大于 CO2 水合物，反而不利于 CO2 的分离，降低 CO2 的分离因子。
关键词： 水合物；沼气；分离；二氧化碳捕集；分离因子
CIESC Journal , 2020, 71(5): 2099-2108
化工学报 2020 年 第 71 卷 第 5 期 |
DOI：10.11949/0438-1157.20191432
研究论文
撞击流式反应器内水合物法分离沼气中 CO2 研究
Key words: hydrate; biogas; separation; CO2 capture; separation factor
收稿日期：2019-11-26
修回日期：2020-02-28
通信作者：白净（1975—），男，博士，副教授，baijing8279@
第一作者：方书起（1964—），男，硕士，教授，fangsq@
中图分类号： TQ 028
文献标志码： A
开ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ科学 （资源服务） 标识码 （OSID）：
文章编号： 0438-1157 （2020） 05-2099-10
Investigation on separation of CO2 from biogas by hydrate method in impinging
基金项目：国家自然科学基金项目（U1404519）；河南科技智库项目（2019-20B）；中国博士后科学基金面上项目（2016M602260）
Foreign Scientists’Workroom, Zhengzhou 450001, Henan, China)
Abstract: The characteristics of CO2 separation in biogas by hydrate method in impinging flow reactor were
方书起 1，2，张欣悦 1，李思齐 1，白东豪 1，白净 1，2
（1 郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001； 2 河南省杰出外籍科学家工作室，河南 郑州 450001）
摘要： 实验考察了撞击流式反应釜内水合物法分离沼气中 CO2 的特性。选取纯水和十二烷基硫酸钠 （SDS） 两个
不同的体系，考察了水合物生成过程中压力、温度、撞击强度的影响。实验结果表明在纯水体系和 SDS 体系下
experimental results showed that the increase of pressure in pure water system or SDS system was conducive to the
rapid formation of hydrate, but not conducive to the CO2 capture. By changing the impact intensity of the impinging
stream reactor
FANG Shuqi1,2, ZHANG Xinyue1, LI Siqi1, BAI Donghao1, BAI Jing1,2
(1 School of Chemical Engineering and Energy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan, China; 2 Outstanding
the promotion effect of SDS on CH4 hydrate formation process was greater than that of CO 2 hydrate, which was not
conducive to the CO2 separation from biogas, but the separation factor of CO2 would be reduced.
investigated experimentally. Two different systems, pure water and sodium dodecyl sulfate (SDS), were selected to
investigate the effects of pressure, temperature and impact intensity during hydrate formation process. The
showed that the additive SDS could promote the formation of hydrate, and the optimal concentration was 600 mg/L
when the gas consumption, CO2 recovery S. Fr. (CO2) and CH4 recovery S. Fr. (CH4) reached the maximum. However,
stream reactor, it was found that the CO2 separation factor (S. F.) reached the maximum in both systems when the
impact intensity was 0.128, the maximum value of S.F were 138.9 and 64.5, respectively.The experimental results
撞击强度发现，当撞击强度为 0.128 时，CO2 分离因子 （S.F.） 在纯水和 SDS 两种体系下均达到最大，纯水体系下
S.F. 的最大值为 138.9，SDS 体系下 S.F. 的最大值为 64.5；实验结果表明添加剂 SDS 可以促进水合物的生成，最适
宜的浓度为 600 mg/L，此时耗气量、CO2 水合率 S.Fr. （CO2） 和 CH4 水合率 S.Fr. （CH4） 达到最大，但 SDS 对 CH4
水合物生成过程的促进作用大于 CO2 水合物，反而不利于 CO2 的分离，降低 CO2 的分离因子。
关键词： 水合物；沼气；分离；二氧化碳捕集；分离因子
CIESC Journal , 2020, 71(5): 2099-2108
化工学报 2020 年 第 71 卷 第 5 期 |
DOI：10.11949/0438-1157.20191432
研究论文
撞击流式反应器内水合物法分离沼气中 CO2 研究
Key words: hydrate; biogas; separation; CO2 capture; separation factor
收稿日期：2019-11-26
修回日期：2020-02-28
通信作者：白净（1975—），男，博士，副教授，baijing8279@
第一作者：方书起（1964—），男，硕士，教授，fangsq@
中图分类号： TQ 028
文献标志码： A
开ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ科学 （资源服务） 标识码 （OSID）：
文章编号： 0438-1157 （2020） 05-2099-10
Investigation on separation of CO2 from biogas by hydrate method in impinging
基金项目：国家自然科学基金项目（U1404519）；河南科技智库项目（2019-20B）；中国博士后科学基金面上项目（2016M602260）
Foreign Scientists’Workroom, Zhengzhou 450001, Henan, China)
Abstract: The characteristics of CO2 separation in biogas by hydrate method in impinging flow reactor were
方书起 1，2，张欣悦 1，李思齐 1，白东豪 1，白净 1，2
（1 郑州大学化工与能源学院，河南 郑州 450001； 2 河南省杰出外籍科学家工作室，河南 郑州 450001）
摘要： 实验考察了撞击流式反应釜内水合物法分离沼气中 CO2 的特性。选取纯水和十二烷基硫酸钠 （SDS） 两个
不同的体系，考察了水合物生成过程中压力、温度、撞击强度的影响。实验结果表明在纯水体系和 SDS 体系下
experimental results showed that the increase of pressure in pure water system or SDS system was conducive to the
rapid formation of hydrate, but not conducive to the CO2 capture. By changing the impact intensity of the impinging
stream reactor
FANG Shuqi1,2, ZHANG Xinyue1, LI Siqi1, BAI Donghao1, BAI Jing1,2
(1 School of Chemical Engineering and Energy, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, Henan, China; 2 Outstanding
the promotion effect of SDS on CH4 hydrate formation process was greater than that of CO 2 hydrate, which was not
conducive to the CO2 separation from biogas, but the separation factor of CO2 would be reduced.
investigated experimentally. Two different systems, pure water and sodium dodecyl sulfate (SDS), were selected to
investigate the effects of pressure, temperature and impact intensity during hydrate formation process. The
showed that the additive SDS could promote the formation of hydrate, and the optimal concentration was 600 mg/L
when the gas consumption, CO2 recovery S. Fr. (CO2) and CH4 recovery S. Fr. (CH4) reached the maximum. However,
stream reactor, it was found that the CO2 separation factor (S. F.) reached the maximum in both systems when the
impact intensity was 0.128, the maximum value of S.F were 138.9 and 64.5, respectively.The experimental results