Wyniki wyszukiwania - BazTech

Ograniczanie wyników

2 Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

Znaleziono wyników: 2

Liczba wyników na stronie

Wyniki wyszukiwania

Wyszukiwano:
w słowach kluczowych: metan z powietrza wentylacyjnego kopalń

Sortuj według:

Ogranicz wyniki do:

Możliwości zastosowania procesów adsorpcyjnych i membranowych do zatężania metanu pochodzącego z powietrza wentylacyjnego kopalń

Tańczyk Marek, Janusz-Cygan Aleksandra, Pawlaczyk-Kurek Anna, Jaschik Jolanta, Wojdyła Artur, Sołtys Elżbieta

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

2022

nr 26

17--36

Przeprowadzono analizę metod adsorpcyjnych i membranowych pod kątem zatężania metanu w powietrzu wentylacyjnym kopalń (VAM). Stwierdzono, że możliwe jest zwiększenie stężenia VAM z 0,2-0,3% obj. do co najmniej 1% obj. przy wykorzystaniu obu technik separacyjnych, co powinno ułatwić jego utylizację w reaktorach rewersyjnych lub silnikach na paliwo ubogie.

Technologies for thermal utilization of ventilation air methane (VAM) require stabilization and/or increasing its concentration. This paper summarizes the results of research conducted at the IICh PAS in the area of adsorption and membrane processes for VAM enrichment. First of all adsorbents and membrane materials were selected and investigated for such processes. They were assessed in terms of CH4/N2 selectivity, as defined by Eqs 1 and 2, as well as adsorption capacity (adsorbents) and permeability (membranes). The properties of activated carbons and ZMS 5A investigated were presented in Table 1 and Fig. 1. In the case of membranes polyimide membranes, used in commercial UMS-A5 and CO-C05 UBE modules, as well as the Matrimid 5218/CMS composite membrane, were selected for membrane VAM enrichment process. The pressure swing adsorption process in two-bed (Fig. 2) and four-bed (Fig. 4) installations for VAM enrichment was also investigated. The process performance was presented in Fig. 3 and Figs 5-6, respectively. It has been found that in the case of the four-bed process with activated carbon G2X7/12 Takeda VAM can be enriched from 0.2 to over 1.2 vol.% with a recovery of at least 80%. The results of membrane VAM enrichment processes were summarized in Table 2. It was found that in the case of commercially available UBE modules UMS-A5 and CO-C05 the concentration of methane in VAM can be increased from 0.3 to 0.43 vol.% with moderate CH4 recovery (50-60%). Higher enrichment (up to 1,8 vol.% in a three-stage system) can be obtained in the case of the hybrid Matrimid 5218/CMS. For an assessment of the energy efficiency of the PSA and membrane enrichment processes two factors were defined: the unit power necessary to generate the pressure ratio pW/pN in the separation process (Eq. 3) and the unit heat output of the ventilation air (Eq. 4). These factors were presented in Fig. 7 along with unit thermal power of the enriched gas for the membrane (triangles) and adsorption (diamonds) VAM enrichment processes. It was found that regardless of the separation method and process parameters, the potential energy gain from the utilization of enriched VAM is much lower than the energy expenditure related to the implementation of the enrichment process, which is primarily due to the low unit thermal power of the ventilation air.

Badania procesu rozdziału mieszaniny metan – azot w komercyjnych modułach membranowych

Warmuziński K., Jaschik M., Tańczyk M., Wojdyła A., Janusz-Cygan A., Sołtys E.

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

2016

nr 20

117--125

Zasadniczym celem badań było określenie przydatności dostępnych komercyjnie modułów membranowych w procesie wydzielania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń. Przeprowadzono doświadczalne badania procesu permeacji czystego metanu i azotu oraz mieszaniny tych gazów w trzech modułach membranowych. Istotnym wnioskiem płynącym z wykonanych prac jest fakt, że moduły firmy UBE mogłyby zostać wykorzystane do zatężania niskostężonej mieszaniny metan–azot.

The basic aim of this study was to analyze the possibility of using commercial membrane modules to the removal of CH4 from ventilation air methane (VAM). Experimental investigations concerning the permeation of pure gases (CH4, N2) and mixture of these gases, in three membrane modules, ware carried out. An important conclusion is that the UBE modules may successfully be used in the enrichment of dilute mixtures of methane and nitrogen.