Zatężanie niskostężonych zanieczyszczeń gazowych w strumieniu powietrza w doświadczalnej instalacji do adsorpcji zmiennociśnieniowej

• Autorzy: Tańczyk M. , Jaschik M. , Warmuziński K. , Wojdyła A. , Piech D. , Janusz-Cygan A. , Sołtys A.

Warianty tytułu

EN

The enrichement of low-concentrated impurities in air using an experimental pressure swing adsorption installation

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Celem pracy było określenie granicznych wartości zatężania niskostężonych zanieczyszczeń gazowych w procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) na potrzeby badań doświadczalnych nad zatężaniem metanu w powietrzu wentylacyjnym. Jako zanieczyszczenie, w miejsce CH4, dobrano ditlenek węgla, który adsorbuje się lepiej i bardziej selektywnie w stosunku do składników powietrza niż metan na zastosowanym adsorbencie. Przeprowadzono zatem badania dla mieszanin zawierających 0,24-0,69% obj. CO2 w powietrzu. Stwierdzono, że w proponowanym procesie można uzyskać gaz wzbogacony o stężeniu nawet siedmiokrotnie wyższym niż stężenie CO2 w gazie zasilającym. Ponadto stwierdzono, że w żadnym z przypadków eksperymentalnych stężenie zanieczyszczenia w gazie wzbogaconym nie przekroczyło 5% obj., czyli dolnej granicy wybuchowości metanu.

EN

In the case of experimental investigations concerning methane enrichment in the air it is necessary to avoid a rise of CH4 concentration above 5 vol.% i.e. its lower explosive limit. In order to determine experimentally safe ranges of pressure swing adsorption (PSA) parameters and the maximum level of the enrichment CO2 was considered as a low-concentrated impurity in the air instead of methane because of higher adsorption capacity and selectivity towards nitrogen and oxygen in available adsorbents. Experimental results are therefore presented of the enrichment of CO2 (0.24-0.69 vol.%) mixed with the air. It was found that the concentration of carbon dioxide in a CO2-enriched stream is up to seven times higher than that in the raw gas. It was also concluded that in all experimental cases CO2 concentration in the CO2-enriched stream did not exceed 5 vol.%.

Słowa kluczowe

PL

zagospodarowanie metanu; kopalnie węgla kamiennego; adsorpcja

• Wydawca: Instytut Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Czasopismo: Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk
• Rocznik: 2015
• Tom: nr 19
• Strony: 49--59
• Opis fizyczny: Bibliogr. 5 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tańczyk M.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Jaschik M.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Warmuziński K.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Wojdyła A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Piech D.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Janusz-Cygan A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

autor

Sołtys A.

• Instytut Inżynierii Chemicznej PAN, ul. Bałtycka 5, 44-100 Gliwice

Bibliografia

• [1] Nawrat S., Gatnar K., 2008. Ocena stanu i możliwości utylizacji metanu z powietrza wentylacyjnego podziemnych kopalń węgla kamiennego. Polityka Energetyczna, 11 (Zeszyt 2), 69-84.
• [2] Gosiewski K., Pawlaczyk A., Jaschik M., 2011. Spalanie metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń w termicznym reaktorze rewersyjnym. Przemysł Chemiczny, 10, 1917-1923.
• [3] Pawlaczyk A., 2012. Opis procesu homogenicznego spalania niskostężonych mieszanin powietrze-metan w wypełnieniu monolitycznym i ocena jego przydatności do modelowania reaktorów rewersyjnych. Praca doktorska. Gliwice, 131-133.
• [4] Gatnar K., 2006. Metan pokładów węgla jako paliwo alternatywne – przykłady rozwiązań w Jastrzębskiej Spółce Węglowej S.A., Polityka Energetyczna, 9 (Zeszyt specjalny), 423-437.
• [5] Warmuzinski K., Tanczyk M., Jaschik M., 2015. Experimental study on the capture of CO2 from flue gas using adsorption combined with membrane separation, Int. J. Greenhouse Gas Control, 37, 182–190. DOI: 10.1016/j.ijggc.2015.03.009.