9.3.4. Kísérletek valós gázkeverékmintával

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Gázszeparációs méréseinket egy olyan valós, ipari gázkeverékmintával végeztük, amelyre 19,5% CO2, 9,2% N2 és 70% CH4 volt a jellemző összetétel.
 
Permeációs kísérletek

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az előző fejezetben ismertetett módon meghatároztuk a gázkeverékminta permeátum-térfogatáramát és annak hőmérsékletfüggését. Az eredményeket a 9.5. táblázatban és a 9.11. ábrán foglaltuk össze.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

9.5. táblázat. Az ipari gázkeverékminta permeátum-térfogatárama (QP) 10 bar primer oldali nyomáson
Hőmérséklet [°C]
QP
[STP dm3/min]
Szórás
30
19,61
0,55
40
25,19
0,63
50
32,99
0,47
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

9.11. ábra. A hőmérséklet és permeátum-térfogatáram (QP) összefüggése a gázkeverékminta- és a korábbi mérések alapján
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A 9.11. ábra alapján megállapítható, hogy a mért QP jelentősen elmaradt a tiszta gázokból számított értéktől, és a kevert gázokkal meghatározottól is. Azonban a hőmérsékletfüggés hasonló lefutású.
 
Szeparációs kísérletek

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Kísérleteket végeztünk különböző beállítások (QR/QF) és nyomásarányok (pF/pP) mellett. A mérési eredményeket a 9.6. táblázatban foglaltuk össze.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

9.6. táblázat. A gázkeverékminta szeparációs eredményei
Gázszeparáció – gázkeverék minta
Mintaszám
pF
QP
QR
pP
QR/QF
pF/pP
CH4
N2
CO2
bar
STP dm3/min
STP dm3/min
bar
-
-
V/V%
V/V%
V/V%
R1
4
,30
5
,80
40
,20
4
,20
0
,87
1
,02
73
,8
9
,8
11
,4
P1
7
,10
8
,00
63
,50
6
,10
0
,89
1
,14
63
,7
9
22
,3
R2
8
,50
20
,40
73
,70
6
,00
0
,78
1
,36
70
,3
9
,3
15
,4
P2
7
,70
18
,20
67
,90
5
,10
0
,79
1
,43
69
,2
10
15
,8
R3
5
,00
26
,40
50
,20
1
,50
0
,66
2
,40
79
,1
10
,2
5
,7
P3
4
,30
23
,50
45
,40
1
,00
0
,66
2
,65
47
,3
6
,9
40
,8
R4
5
,70
31
,40
28
,50
0
,20
0
,48
5
,58
85
,5
10
,5
0
P4
5
,30
28
,30
26
,30
0
,20
0
,48
5
,25
50
,3
7
,4
37
,3
R5
7
,80
37
,10
9
,50
0
,10
0
,20
8
,00
84
,9
9
,5
0
,6
P5
8
,80
22
,20
10
,30
0
,10
0
,32
8
,91
66
,8
10
18
,2
R6
6
,20
30
,30
127
,30
0
,10
0
,81
6
,55
78
,4
10
,8
5
,8
P6
6
,20
30
,20
130
,80
0
,10
0
,81
6
,55
28
,6
4
,3
62
,1
R7
6
,80
8
,90
134
,40
3
,20
0
,94
1
,86
71
,4
9
,8
13
,8
P7
6
,40
9
,30
127
,80
3
,20
0
,93
1
,76
56
,5
8
,8
29
,7
Megjegyzés: A mintaszámoknál a P jelzés a permeátumra, az R jelzés a retentátumra utal.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Ha a retentátum összetételét vizsgáljuk a nyomásarányok szerint (9.12. ábra), megállapítható, hogy 3,0 érték felett már előállítható a kívánt 10%-nál kevesebb szén-dioxidot tartalmazó termék. Azonban a nitrogén koncentrációja szinte állandó.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

9.12. ábra. A retentátum összetétele a nyomásarány függvényében 30 °C-on
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A permeátum összetételét vizsgálva látható (9.13. ábra), hogy nagy nyomáskülönbség esetén az átpermeáló nagy mennyiségű metán „felhígítja” a szén-dioxidot, jelentős metánveszteséget okozva. Ez a veszteség nagyobb mértékű, mint amire a tiszta és kevert gázokkal végzett kísérletekből következtetni lehet.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

9.13. ábra. A permeátum összetétele a nyomásarány függvényében 30 °C-on
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A retentátum összetételét vizsgálva (9.14. ábra) látható, hogy alacsonyabb QR/QF értékeknél általában tisztább terméket kapunk. Azonban azonos QR/QF értékek mellett a nyomásarány változtatásával nagyobb mértékben befolyásolható a termék összetétele.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

9.14. ábra. A retentátum összetétele a QR/QF függvényében 30 °C-on
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

A permeátum összetételét vizsgálva (9.15. ábra) megállapítható, hogy az szignifikánsan nem függ a QR/QF értéktől a vizsgált tartományban.
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

9.15. ábra. A permeátum összetétele a QR/QF függvényében 30 °C-on
 

Jegyzet elhelyezéséhez, kérjük, lépj be.!

Az eredményeink alapján tehát kijelenthetjük, hogy a 20% szén-dioxidot tartalmazó valós gázkeverékmintából 88%-os QR/QF érték mellett (metánra vonatkoztatva 92%) előállítható 10%-nál kevesebb szén-dioxidot tartalmazó gázelegy.
Tartalomjegyzék navigate_next
Keresés a kiadványban navigate_next

A kereséshez, kérjük, lépj be!
Könyvjelzőim navigate_next
A könyvjelzők használatához
be kell jelentkezned.
Jegyzeteim navigate_next
Jegyzetek létrehozásához
be kell jelentkezned.
    Kiemeléseim navigate_next
    Mutasd a szövegben:
    Szűrés:

    Kiemelések létrehozásához
    MeRSZ+ előfizetés szükséges.
      Útmutató elindítása
      delete
      Kivonat
      fullscreenclose
      printsave