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利用水合物法分离氨弛放气以回收其中的氢气和氮气是一种新的尾气分离回收技术,具有广阔的前景和发展空间。本文对水合物法进行氨弛放气分离的过程进行了研究,并对生产过程中的四氢呋喃损失及液体起泡性的问题进行了实验研究,主要内容有:
1.对气液逆向接触过程中四氢呋喃的气相夹带损失量进行了实验研究,测定了不同温度(287.15K,293.15K,300K)、不同气相流量条件(1m3/h,2m3/h,3m3/h)时四氢呋喃的损失量,考察了温度和气相流量对四氢呋喃损失量的影响:并通过相平衡计算得到了塔板上气液两相达到平衡时四氢呋喃的损失量,与实验值进行对比分析;提出了塔板不平衡程度的概念。
2.对十二烷基硫酸钠、四氧呋喃和水溶液体系的起泡性能进行了实验研究,分别研究了281.15K、284.15K、293.15K,十二烷基硫酸钠含量为300ppm、500ppm、800ppm、1500ppm时四氢呋喃含量对体系的起泡性能的影响;另外对几种消泡剂的效果进行了实验研究,根据实验结果认为F2lO和PC22消泡剂效果较好。
3.提出了四氢呋喃和氨存在条件下(CH4+N2+Ar+H2)气体混合物的水合物生成机理,并以基础水合物生成过程的Gibbs化学位差作为反应推动力建立了水合物生成动力学模型,将计算值与文献值进行了对比,得到了较为满意的结果。
4.对四氢呋喃和氨存在时,水合物法分离(CH4+N2+Ar+H2)气体混合物的过程进行了逐级模拟计算,采用绝热操作和恒温操作两种方式预测计算了不同操作条件对分离效果、温度分布、热量分布的影响,并进行了对比分析,认为操作压力为5MPa,温度为280.15K,操作方式为绝热操作时可以使操作过程比较方便,且分离效果可以达到要求。