Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Analiza przydatności materiałów membranowych do procesu zatężania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń

Janusz-Cygan Aleksandra, Tańczyk Marek, Jaschik Manfred, Jaschik Jolanta, Wojdyła Artur, Sołtys Elżbieta

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2019

|

nr 23

7--22

PL

Przeprowadzono analizę możliwości wykorzystania istniejących materiałów membranowych na potrzeby separacji metanu zawartego w mieszaninach gazowych. Wytypowano grupę materiałów, które potencjalnie można zastosować do procesów zatężania metanu z powietrza wentylacyjnego kopalń. Przeprowadzono także obliczenia symulacyjne procesu permeacji dla jednej wytypowanej membrany. Stwierdzono, że w procesie membranowym, wykorzystującym taką membranę, można uzyskać gaz wzbogacony o stężeniu metanu co najmniej 0,5%, które jest wystarczające z punktu widzenia produkcji użytecznego ciepła w autotermicznym reaktorze rewersyjnym.

EN

An analysis of the possibilities of using existing membrane materials for the separation of methane contained gas mixtures was carried out. A group of materials was selected that could potentially be used for the recovery of methane from mine ventilation air. Simulation of the permeation process for the selected membrane were also carried out. It was found that in such a process the enriched stream containing at least 0.5 vol% of methane can be produced, which should ensure the heat recovery when fed to a thermal reverse-flow reactor.

2

Teoretyczna analiza zatężania metanu w powietrzu wentylacyjnym kopalń w procesach adsorpcji zmiennociśnieniowej i membranowym

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

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2018

|

nr 22

53--67

PL

Celem pracy było określenie, poprzez wielowariantowe obliczenia symulacyjne, możliwości zatężania metanu w mieszaninie z azotem w procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) i procesie membranowym. W przypadku procesu PSA, w którym adsorbentem był węgiel aktywny Takeda G2X7/12, określono zależność stężenia metanu w gazie wzbogaconym i sprawności odzysku CH4 od podstawowych parametrów ruchowych. Stwierdzono, że w symulowanym procesie można z bardzo dużą sprawnością odzysku (~90%) uzyskiwać strumień gazowy o stężeniu metanu wynoszącym około 1% obj., co umożliwia jego wykorzystanie w turbinach gazowych na paliwo ubogie. W przypadku procesu membranowego symulowano pracę modułu UBE CO-C05, określając zależność między stężeniem metanu, sprawnością jego odzysku, ciśnieniem po stronie zasilania i liczbą permeacji. Stwierdzono, że w module tym można uzyskać gaz wzbogacony o stężeniu metanu 0,5%, które jest wystarczające z punktu widzenia produkcji użytecznego ciepła w autotermicznym reaktorze rewersyjnym.

EN

In this study the enrichment of methane in ventilation air by pressure swing adsorption (PSA) and by membrane separation was investigated theoretically. In the case of the PSA process, which uses Takeda G2X7/12 activated carbon, the impact of various process parameters on the concentration of CH4 in the enriched gas and methane recovery was determined. It was found that the PSA process can provide a gaseous stream containing ~1 vol. % of CH4 with a high methane recovery (~90%). Such a stream may be used in lean-fuel turbines. In the case of the membrane process the UBE CO-C05 module was used and the relationship between the concentration of methane and its recovery, the pressure of feed gas and the permeation number was determined. It was found that in such a process the enriched stream containing ~0.5 vol. % of methane can be produced, which should ensure the recovery of heat when fed to a thermal reverse-flow reactor.

3

Zastosowanie separacji membranowej do zatężania metanu pochodzącego z powietrza wentylacyjnego kopalń

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

Prace Naukowe Instytutu Inżynierii Chemicznej Polskiej Akademii Nauk

|

2017

|

nr 21

5--17

PL

Celem pracy było określenie możliwości zatężania metanu pochodzącego z powietrza wentylacyjnego kopalń w komercyjnych modułach membranowych firmy UBE. Przeprowadzono badania doświadczalne procesu separacji mieszaniny zawierającej 0,3% obj. metanu w azocie zarówno w instalacji jednostopniowej, jak i wielostopniowej. Dokonano doświadczalnej weryfikacji opracowanego modelu matematycznego procesu separacji membranowej. Stwierdzono, że uzyskanie dwukrotnego zatężania metanu wymaga zastosowania kaskady modułów membranowych pracującej pod dużymi ciśnieniami, sięgającymi 7 bar(a). Opracowany model matematyczny może służyć do obliczeń projektowych i optymalizacyjnych procesu membranowego zatężania metanu pochodzącego z powietrza wentylacyjnego.

EN

The basic aim of this study was to analyze the possibility of using commercial membrane modules in the recovery of methane from ventilation air. Experimental investigations concerning the separation of gaseous mixture containing 0.3 vol.% of methane in nitrogen were carried out. However, no satisfactory increase in methane concentration was observed in the product in a single-step installation. Therefore, a multi-step membrane system was proposed with UMS-A5 module. It was found that the developed mathematical model can be used for design calculations and optimization in the enrichment of lean methane-nitrogen mixtures.