含氧煤层气在碳分子筛上的吸附动力学

刘应书^1,2，张二林¹，杨雄^1,2，李永玲^1,2

1. 北京科技大学机械工程学院2. 北京科技大学北京高校节能与环保工程研究中心

摘 要：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。

关键词：碳分子筛;平衡吸附;动力学吸附;含氧煤层气;