D0I:10.13374/i.i8sn1001t53.2010.11.020 第32卷第11期 北京科技大学学报 Vol 32 No 11 2010年11月 Journal of Un iversity of Science and Techno lgy Beijing Nov 2010 真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程 刘应书杨雄李永玲郭广栋刘文海张传钊孟宇 北京科技大学机械工程学院，北京100083 摘要采用以活性炭为吸附剂的两床真空变压吸附实验装置，研究了均压过程对煤层气甲烷提浓的影响·结果表明：均压 过程可以快速提高吸附塔内压力，提高吸附压力，增大甲烷气体含量：最好的均压方式为既有上均压又有下均压，上均压 0.4s下均压02s后，解吸气中甲烷气体的含量达到最大值，此时两吸附塔之间仍有一定压差.分析了从不同均压压力升压 到一定吸附压力的能耗情况.均压压力为93.8kPa时比120.4kPa时的能耗降低了31%. 关键词煤矿：甲烷：吸附：提浓；活性炭 分类号TD712+.67:T0028.1 Pressure equa lizing processes in vacuum pressure-sw ing adsorption for upgra- ding m ethane in coalm ine gas LIU Ying-shu YANG X iong LI Yong-ling GUO Guang -dong LIU Wen-hai ZHANG Chuan-hao MENG Yu School ofMechanical Engineering University of Science and Technology Beijing Beijng 100083 China ABSTRACT The effect of pressure equalizing processes in vacuum pressure"sw ing adsorption on concentrating the methane in coal m ine gas was studied experinentally The results show that pressure equalization can increase the pressure of the absotber rapidly and raise the adsorption pressure and methane content The optinal pressure equalizing process is equalizing the pressure at both the inlet and outlet ends of the absober A fter pressure equalization at the inlet end for0.2 s and the outlet end for0.4s the methane concen- tration of the desobed gas reaches maxiu.In the meantime there is still a pressure difference between wo absobers The energy consumption of raising the pressure frm different equalizing pressures to a certain adsorption pressure was analyzed The energy con- sumption is decreased by 31%when the equalizing pressure increases from 93.8 kPa to 120.4 kPa KEY W ORDS coalm ines methanes adsorption:upgrading activated catbon 我国煤层气资源丰富，据统计，埋深2000m以 因投资小、运行费用低等优势在甲烷分离提纯方面 内的煤层气储量为34.5万亿m,占全世界煤层气 受到广泛关注，早期应用的变压吸附流程主要是基 储量的12.%，居世界第三山.我国每年排放的瓦 于Skarstrom循环，对变压吸附流程最早的改进是引 斯量约为60亿m,而利用量仅为3亿~4亿m,占 入均压流程).均压过程可以节约能源，提高产品 总量的5%~7%).大量瓦斯气体排放到大气 气的浓度和回收率，降低吸附塔内的压力波 中，不但对大气环境造成破坏，同时也极大地浪费了 动7-山.W amuzinski82通过理论分析研究了均 资源.甲烷的温室效应是C02的25~30倍，对大气 压压力对升压过程能量消耗的影响，Delgado和 臭氧层的破坏能力为C02的7倍3-).我国《心煤矿 Rodriguesb通过数值模拟的方法研究了二氧化 安全规程》规定，煤层气利用时甲烷的体积分数不 碳与甲烷混合气（体积比5050）的变压吸附过程 得低于30%，甲烷体积分数低于25%的煤层气不 中的均压步骤，得出了一种比较适合均压步骤的 得利用-).因此，对煤层气中低浓度瓦斯进行富 边界条件，卜令兵等研究了均压过程对变压吸 集与应用，已成为一项重大课题，其中，变压吸附法 附微型制氧过程的影响，指出均压可以提高产品 收稿日期：2010-01一27 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目(N。2009AA063201) 作者简介：刘应书(l960)男，教授，博士，Email yslif@us山cdm
第 32卷 第 11期 2010年 11月 北 京 科 技 大 学 学 报 ＪｏｕｒｎａｌｏｆＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇ Ｖｏｌ．32Ｎｏ．11 Ｎｏｖ．2010 真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程 刘应书 杨 雄 李永玲 郭广栋 刘文海 张传钊 孟 宇 北京科技大学机械工程学院北京 100083 摘 要 采用以活性炭为吸附剂的两床真空变压吸附实验装置研究了均压过程对煤层气甲烷提浓的影响．结果表明：均压 过程可以快速提高吸附塔内压力提高吸附压力增大甲烷气体含量；最好的均压方式为既有上均压又有下均压上均压 0∙4ｓ、下均压 0∙2ｓ后解吸气中甲烷气体的含量达到最大值此时两吸附塔之间仍有一定压差．分析了从不同均压压力升压 到一定吸附压力的能耗情况．均压压力为 93∙8ｋＰａ时比 120∙4ｋＰａ时的能耗降低了 31％． 关键词 煤矿；甲烷；吸附；提浓；活性炭 分类号 ＴＤ712 ＋∙67；ＴＱ028∙1 Ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｖａｃｕｕｍ ｐｒｅｓｓｕｒｅ－ｓｗｉｎｇａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｆｏｒｕｐｇｒａ- ｄｉｎｇｍｅｔｈａｎｅｉｎｃｏａｌｍｉｎｅｇａｓ ＬＩＵＹｉｎｇ-ｓｈｕＹＡＮＧＸｉｏｎｇＬＩＹｏｎｇ-ｌｉｎｇＧＵＯＧｕａｎｇ-ｄｏｎｇＬＩＵＷｅｎ-ｈａｉＺＨＡＮＧＣｈｕａｎ-ｚｈａｏＭＥＮＧＹｕ ＳｃｈｏｏｌｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＢｅｉｊｉｎｇＢｅｉｊｉｎｇ100083Ｃｈｉｎａ ＡＢＳＴＲＡＣＴ Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｅｓｉｎｖａｃｕｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅ-ｓｗｉｎｇａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｏｎｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈａｎｅｉｎｃｏａｌ ｍｉｎｅｇａｓｗａｓｓｔｕｄｉｅｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｌｙ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｃａｎｉｎｃｒｅａｓｅｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅａｂｓｏｒｂｅｒｒａｐｉｄｌｙａｎｄ ｒａｉｓｅｔｈｅａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｍｅｔｈａｎｅｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｏｐｔｉｍａｌｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓｉｓｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅａｔｂｏｔｈｔｈｅｉｎｌｅｔ ａｎｄｏｕｔｌｅｔｅｎｄｓｏｆｔｈｅａｂｓｏｒｂｅｒ．Ａｆｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎａｔｔｈｅｉｎｌｅｔｅｎｄｆｏｒ0∙2ｓａｎｄｔｈｅｏｕｔｌｅｔｅｎｄｆｏｒ0∙4ｓｔｈｅｍｅｔｈａｎｅｃｏｎｃｅｎ- ｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｅｓｏｒｂｅｄｇａｓｒｅａｃｈｅｓｍａｘｉｍｕｍ．Ｉｎｔｈｅｍｅａｎｔｉｍｅｔｈｅｒｅｉｓｓｔｉｌｌａｐｒｅｓｓｕｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｂｅｔｗｅｅｎｔｗｏａｂｓｏｒｂｅｒｓ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙ ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎｏｆｒａｉｓｉｎｇｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｆｒｏｍｄｉｆｆｅｒｅｎｔｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｓｔｏａｃｅｒｔａｉｎａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｅｓｓｕｒｅｗａｓａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅｅｎｅｒｇｙｃｏｎ- ｓｕｍｐｔｉｏｎｉｓｄｅｃｒｅａｓｅｄｂｙ31％ ｗｈｅｎｔｈｅｅｑｕａｌｉｚｉｎｇｐｒｅｓｓｕｒｅｉｎｃｒｅａｓｅｓｆｒｏｍ93∙8ｋＰａｔｏ120∙4ｋＰａ． ＫＥＹＷＯＲＤＳ ｃｏａｌｍｉｎｅｓ；ｍｅｔｈａｎｅ；ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ；ｕｐｇｒａｄｉｎｇ；ａｃｔｉｖａｔｅｄｃａｒｂｏｎ 收稿日期：2010－01－27 基金项目：国家高技术研究发展计划资助项目 （Ｎｏ．2009ＡＡ063201） 作者简介：刘应书 （1960－ ）男教授博士Ｅ-ｍａｉｌ：ｙｓｌｉｕ＠ｕｓｔｂ．ｅｄｕ．ｃｎ 我国煤层气资源丰富据统计埋深 2000ｍ以 内的煤层气储量为 34∙5万亿 ｍ 3占全世界煤层气 储量的 12∙5％居世界第三 ［1］．我国每年排放的瓦 斯量约为 60亿 ｍ 3而利用量仅为 3亿 ～4亿 ｍ 3占 总量的 5％ ～7％ ［2］．大量瓦斯气体排放到大气 中不但对大气环境造成破坏同时也极大地浪费了 资源．甲烷的温室效应是 ＣＯ2的 25～30倍对大气 臭氧层的破坏能力为 ＣＯ2的 7倍 ［3－4］．我国 《煤矿 安全规程 》规定煤层气利用时甲烷的体积分数不 得低于 30％ 甲烷体积分数低于 25％的煤层气不 得利用 ［5－6］．因此对煤层气中低浓度瓦斯进行富 集与应用已成为一项重大课题．其中变压吸附法 因投资小、运行费用低等优势在甲烷分离提纯方面 受到广泛关注．早期应用的变压吸附流程主要是基 于 Ｓｋａｒｓｔｒｏｍ循环对变压吸附流程最早的改进是引 入均压流程 ［7］．均压过程可以节约能源提高产品 气的 浓 度 和 回 收 率降 低 吸 附 塔 内 的 压 力 波 动 ［7－11］．Ｗａｒｍｕｚｉｎｓｋｉ ［812］通过理论分析研究了均 压压力对升压过程能量消耗的影响．Ｄｅｌｇａｄｏ和 Ｒｏｄｒｉｇｕｅｓｂ ［13］通过数值模拟的方法研究了二氧化 碳与甲烷混合气 （体积比 50／50）的变压吸附过程 中的均压步骤得出了一种比较适合均压步骤的 边界条件．卜令兵等 ［10］研究了均压过程对变压吸 附微型制氧过程的影响指出均压可以提高产品 DOI :10．13374／j．issn1001－053x．2010．11．020
,1496, 北京科技大学学报 第32卷 气的浓度和回收率且存在一个最佳的均压时间， 其中，甲烷的体积分数为20%，储存在气囊中，模拟 以上研究主要关注均压过程对变压吸附过程中浓 煤层气经压缩机升压后，由控制阀控制，交替流入两 度、压力等的影响，而对具体的均压形式讨论较 个装有活性炭的吸附塔，模拟煤层气中的甲烷被活 少，针对低浓度煤层气的研究更是未见任何报道， 性炭吸附，留在吸附塔内，富氮气体从吸附塔的上端 本文针对体积分数20%的低浓度煤层气进行提 排出，排放气的流量通过浮子流量计调节.富甲烷 浓，研究均压过程和不同均压方式对模拟煤层气 的产品气运用抽真空的方法从塔下端抽出，解吸压 中甲烷浓缩的影响， 力约为20kPa为使解吸气流量和浓度更加稳定， 在真空泵出口端连接了一缓冲罐。进气压缩机为 1实验研究 W一50A型活塞式压缩机，进气量约为 1.1实验装置 10Lmn.产品气流量和原料气流量由质量流 本实验中使用的活性炭比表面积为1706m2,g, -1 量计测量，吸附塔内的压力由压力传感器测得，经 对氨气和甲烷二元组分的分离因子为4.6真空变 数据采集卡转换后传入计算机中存储，在解吸气 压吸附分离模拟煤层气的实验装置如图1所示，实 出口和排放气出口设有两个甲烷传感器，用来测 验所用气源为甲烷和氮气的二元组分模拟煤层气， 量甲烷含量 卜一以-回排放气 0 10 A/D 10 解吸气 1一压缩机：2-缓冲罐：3一质量流量计；一电磁阀；一吸附塔：一节流子；7一单向阀：8一限压阀：9浮子流量计：10一甲烷含量检测仪： 1-PLC12-上位计算机：13-真空泵；一压力表：PF压力传感器：A个一采集卡 图1两床真空变压吸附浓缩甲烷实验装置 Fg 1 Twobed vacuum pressure"sw ing adsomption experin ental device for methane concen tration 1.2均压过程 原料气在均压时进入另一吸附塔内进行重新吸附 两塔真空变压吸附过程的循环步骤如图2所 分离，使得另一吸附塔的压力迅速上升，可以提高 示，每个吸附塔都要经历充压、吸附、均压降、抽真 甲烷的含量和回收率，均压步骤按均压过程中两 空和均压升五个工艺步骤，两个吸附塔交替经历 塔接通的方式不同，可分为上均压、下均压、同时 这五个工艺步骤，实现吸附分离过程的连续进行，均压以及上下不同步均压四种情况，上均压是指 其中，均压步骤是：当一个吸附塔完成吸附、另一 均压过程中只将吸附塔的上端连通；下均压是指 吸附塔完成解吸时，将两塔接通，把已完成吸附的 均压过程中只将吸附塔下端连通；同时均压是指 高压气体引入已完成解吸的吸附塔内，引入均压 均压过程中吸附塔上端和下端同时连通；上下不 过程可以充分利用已完成吸附的吸附塔中的较高 同步均压是指均压过程中上下均压的时间不一 压力，来降低变压吸附过程的能耗，同时，吸附塔 致，可以是下均压时间长，也可以是上均压时间 进气端和排气端未装吸附剂的空隙中的未吸附的 长，在此种情况下上下均压同时结束
北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 气的浓度和回收率且存在一个最佳的均压时间． 以上研究主要关注均压过程对变压吸附过程中浓 度、压力等的影响而对具体的均压形式讨论较 少针对低浓度煤层气的研究更是未见任何报道． 本文针对体积分数 20％的低浓度煤层气进行提 浓研究均压过程和不同均压方式对模拟煤层气 中甲烷浓缩的影响． 1 实验研究 1∙1 实验装置 本实验中使用的活性炭比表面积为 1706ｍ 2·ｇ －1 对氮气和甲烷二元组分的分离因子为 4∙6．真空变 压吸附分离模拟煤层气的实验装置如图 1所示．实 验所用气源为甲烷和氮气的二元组分模拟煤层气 其中甲烷的体积分数为20％储存在气囊中．模拟 煤层气经压缩机升压后由控制阀控制交替流入两 个装有活性炭的吸附塔模拟煤层气中的甲烷被活 性炭吸附留在吸附塔内富氮气体从吸附塔的上端 排出．排放气的流量通过浮子流量计调节．富甲烷 的产品气运用抽真空的方法从塔下端抽出解吸压 力约为 20ｋＰａ．为使解吸气流量和浓度更加稳定 在真空泵出口端连接了一缓冲罐．进气压缩机为 ＺＷ －50Ａ 型 活 塞 式 压 缩 机进 气 量 约 为 10Ｌ·ｍｉｎ －1．产品气流量和原料气流量由质量流 量计测量．吸附塔内的压力由压力传感器测得经 数据采集卡转换后传入计算机中存储．在解吸气 出口和排放气出口设有两个甲烷传感器用来测 量甲烷含量． 1－压缩机；2－缓冲罐；3－质量流量计；4－电磁阀；5－吸附塔；6－节流子；7－单向阀；8－限压阀；9－浮子流量计；10－甲烷含量检测仪； 11－ＰＬＣ；12－上位计算机；13－真空泵；Ｐ－压力表；ＰＩ－压力传感器；Ａ／Ｄ－采集卡 图 1 两床真空变压吸附浓缩甲烷实验装置 Ｆｉｇ．1 Ｔｗｏ-ｂｅｄｖａｃｕｕｍｐｒｅｓｓｕｒｅ-ｓｗｉｎｇａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｄｅｖｉｃｅｆｏｒｍｅｔｈａｎｅｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ 1∙2 均压过程 两塔真空变压吸附过程的循环步骤如图 2所 示每个吸附塔都要经历充压、吸附、均压降、抽真 空和均压升五个工艺步骤．两个吸附塔交替经历 这五个工艺步骤实现吸附分离过程的连续进行． 其中均压步骤是：当一个吸附塔完成吸附、另一 吸附塔完成解吸时将两塔接通把已完成吸附的 高压气体引入已完成解吸的吸附塔内．引入均压 过程可以充分利用已完成吸附的吸附塔中的较高 压力来降低变压吸附过程的能耗．同时吸附塔 进气端和排气端未装吸附剂的空隙中的未吸附的 原料气在均压时进入另一吸附塔内进行重新吸附 分离使得另一吸附塔的压力迅速上升可以提高 甲烷的含量和回收率．均压步骤按均压过程中两 塔接通的方式不同可分为上均压、下均压、同时 均压以及上下不同步均压四种情况．上均压是指 均压过程中只将吸附塔的上端连通；下均压是指 均压过程中只将吸附塔下端连通；同时均压是指 均压过程中吸附塔上端和下端同时连通；上下不 同步均压是指均压过程中上下均压的时间不一 致可以是下均压时间长也可以是上均压时间 长在此种情况下上下均压同时结束． ·1496·
第11期 刘应书等：真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程 .1497. 回的回可回可回中 充压抽真空吸附抽真空均压降均压升抽真空充压抽真空吸附均压升均压降 图2循环步骤 Fig 2 Sw itching pmocess 1.3研究内容 200 本文运用真空变压吸附方法研究了低浓度煤层 160 气的提浓情况，分析了均压流程对吸附塔内压力变 化以及解吸气中甲烷含量的影响，并讨论了均压压 120 力对升压过程中能量消耗的影响.具体实验条件如 1兰80 。无均压 表1所示 -o-同时均压03# 表1实验参数 Tabl1 Experinental parmeters 3 5 半周 上均压 下均压 均压 序号 时间⅓ 期/s 时间/s 时间/s 压力Pa 图3有无均压情况下吸附塔内的压力变化 1 6.5 0 0 93.8 Fig 3 Pressure change of the adsober with and without pressure 2 7 0.1 0.1 101.0 equalization 3 7.5 0.2 0.2 105.6 4 8 0.3 0.3 117.0 出，在半周期时间相同的情况下，有均压时甲烷含量 5 8.5 0.4 0.4 120.4 明显大于无均压时甲烷含量，例如，半周期为6.5s 6 9 0.5 时，无均压时甲烷的体积分数为27.25%，同时均压 0.6 0.3s时甲烷体积的分数可达到31%，增加了 3.7%.出现这一情况原因有两方面：一方面，有均 压时吸附塔内压力上升快，有助于甲烷的吸附；另一 2实验结果与分析 方面，有均压时吸附压力要高于无均压时，有均压时 2.1均压过程对吸附塔内压力和甲烷含量的影响 吸附压力约为173kPa无均压时吸附压力为 图3给出了无均压和同时均压0.3s时半个循 163kPa由气体压力与活性炭对气体吸附量的关系 环周期内吸附塔内的压力变化情况，图中的时间起 可知，吸附压力越大，活性炭对甲烷和氮气的吸附量 始时间为一个循环开始的时间，零时刻为均压刚开 越大，而对甲烷吸附量的增加值远大于对氨气吸附 始的时间.从图中可以看出：同时均压0.3s时，吸 量的增大值，因此在有均压的情况下，解吸气中甲烷 附压力约为173kPa无均压时吸附压力为163kPa 含量较高，由以上分析可知，均压过程可以提高吸 在有均压的情况下，吸附塔内的压力上升很快，均压 附压力，能提高解吸气中甲烷的含量 0.3s后吸附塔内压力达到了99kPa而在无均压的 2.2均压时间对甲烷含量的影响 情况下，相同时间内吸附塔内压力仅为66kPa远小 均压过程可使吸附塔的压力快速升高，能回收 于有均压时吸附塔内的压力，此外，在有均压的情 部分的产品气和机械能，提高甲烷的含量和回收率， 况下，均压0.3s后再充压1.6s吸附塔内的压力可 均压时间和均压方式不同，产生的效果也不一样. 达到178kPa此时吸附塔内的压力达到了最大值： 图5是在吸附时间相同的情况下，分别使用上均压 而在无均压的情况下，充压1.6s后吸附塔压力为 流程、下均压流程、上下同时均压流程以及上下不同 148kPa且吸附塔内压力还继续上升，上述分析表 步均压（维持下均压时间0.2s改变上均压时间）的 明，在有均压的情况下，吸附塔内的压力快速升高， 流程时，均压时间对解吸气中甲烷含量的影响情况， 能提高吸附压力 实验过程中吸附压力约为173kPa解吸压力为 图4为在无均压和同时均压0.3s的情况下，甲 21kPa从图5可以看出，无论选用哪种均压流程， 烷含量随半周期时间的变化情况，从图中可以看 解吸气中甲烷的含量都随均压时间的增加呈先增大
第 11期 刘应书等： 真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程 图 2 循环步骤 Ｆｉｇ．2 Ｓｗｉｔｃｈｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ 1∙3 研究内容 本文运用真空变压吸附方法研究了低浓度煤层 气的提浓情况分析了均压流程对吸附塔内压力变 化以及解吸气中甲烷含量的影响并讨论了均压压 力对升压过程中能量消耗的影响．具体实验条件如 表 1所示． 表 1 实验参数 Ｔａｂｌｅ1 Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓ 序号 半周 期／ｓ 上均压 时间／ｓ 下均压 时间／ｓ 均压 压力／ｋＰａ 1 6∙5 0 0 93∙8 2 7 0∙1 0∙1 101∙0 3 7∙5 0∙2 0∙2 105∙6 4 8 0∙3 0∙3 117∙0 5 8∙5 0∙4 0∙4 120∙4 6 9 0∙5 － － 7 － 0∙6 － － 2 实验结果与分析 2∙1 均压过程对吸附塔内压力和甲烷含量的影响 图 3给出了无均压和同时均压 0∙3ｓ时半个循 环周期内吸附塔内的压力变化情况图中的时间起 始时间为一个循环开始的时间零时刻为均压刚开 始的时间．从图中可以看出：同时均压 0∙3ｓ时吸 附压力约为 173ｋＰａ；无均压时吸附压力为 163ｋＰａ． 在有均压的情况下吸附塔内的压力上升很快均压 0∙3ｓ后吸附塔内压力达到了 99ｋＰａ；而在无均压的 情况下相同时间内吸附塔内压力仅为 66ｋＰａ远小 于有均压时吸附塔内的压力．此外在有均压的情 况下均压 0∙3ｓ后再充压 1∙6ｓ吸附塔内的压力可 达到 178ｋＰａ此时吸附塔内的压力达到了最大值； 而在无均压的情况下充压 1∙6ｓ后吸附塔压力为 148ｋＰａ且吸附塔内压力还继续上升．上述分析表 明在有均压的情况下吸附塔内的压力快速升高 能提高吸附压力． 图 4为在无均压和同时均压 0∙3ｓ的情况下甲 烷含量随半周期时间的变化情况．从图中可以看 图 3 有无均压情况下吸附塔内的压力变化 Ｆｉｇ．3 Ｐｒｅｓｓｕｒｅｃｈａｎｇｅｏｆｔｈｅａｄｓｏｒｂｅｒｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔｐｒｅｓｓｕｒｅ ｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ 出在半周期时间相同的情况下有均压时甲烷含量 明显大于无均压时甲烷含量．例如半周期为 6∙5ｓ 时无均压时甲烷的体积分数为 27∙25％同时均压 0∙3ｓ时 甲 烷 体 积 的 分 数 可 达 到 31％增 加 了 3∙75％．出现这一情况原因有两方面：一方面有均 压时吸附塔内压力上升快有助于甲烷的吸附；另一 方面有均压时吸附压力要高于无均压时有均压时 吸 附 压 力 约 为 173ｋＰａ无 均 压 时 吸 附 压 力 为 163ｋＰａ．由气体压力与活性炭对气体吸附量的关系 可知吸附压力越大活性炭对甲烷和氮气的吸附量 越大而对甲烷吸附量的增加值远大于对氮气吸附 量的增大值因此在有均压的情况下解吸气中甲烷 含量较高．由以上分析可知均压过程可以提高吸 附压力能提高解吸气中甲烷的含量． 2∙2 均压时间对甲烷含量的影响 均压过程可使吸附塔的压力快速升高能回收 部分的产品气和机械能提高甲烷的含量和回收率． 均压时间和均压方式不同产生的效果也不一样． 图 5是在吸附时间相同的情况下分别使用上均压 流程、下均压流程、上下同时均压流程以及上下不同 步均压 （维持下均压时间 0∙2ｓ改变上均压时间 ）的 流程时均压时间对解吸气中甲烷含量的影响情况． 实验过程中吸附压力约为 173ｋＰａ解吸压力为 21ｋＰａ．从图 5可以看出无论选用哪种均压流程 解吸气中甲烷的含量都随均压时间的增加呈先增大 ·1497·
,1498. 北京科技大学学报 第32卷 含量达到最大值 32 由图5可知，采用不同的均压流程，甲烷含量的 最大值不同，既有上均压又有下均压的流程对提高 是31 甲烷含量的效果最好，实验中，下均压0.2s上均压 30 0.4s时甲烷含量达到最大值，此时甲烷的体积分数 为32%.另外，使用上均压比使用下均压对提高甲 29 一一无均压 烷含量的效果好，这主要是由于吸附塔上端的空隙 28 -◆-同时均压03s 内存在浓度比较高的氮气，此外在传质区内活性炭 还只吸附了部分的甲烷气体，而吸附塔下端只在吸 27 65 7.07.58.08.5 9.0 附塔进气端存在一部分原料气.上均压时吸附塔排 半周期时间 图4有无均压时半周期时间对含量的影响 气端大量的氨气流出吸附塔，而下均压时只有少部 Fig 4 Effect of halfcyele tine on methane content w ith and without 分含氨气比较多的原料气留出吸附塔，因此上均压 pressure equalization 流程比下均压流程对提高甲烷含量的效果好，若吸 后减小的趋势，同时存在一个最佳的均压时间，使得 附塔排气端的大量氨气和吸附塔进气端的原料气都 甲烷含量达到最大值，不同的均压流程得出的最佳 流出吸附塔，则甲烷含量可以达到最大值，为了实 现吸附塔两端含氨气浓度比较高的气体都流出吸附 均压时间不同，上均压流程的最佳均压时间为 0.4s下均压流程的最佳均压时间为0.1s上下同 塔，则需要上均压时间大于下均压时间.由上可知， 时均压流程的最佳均压时间为0.3s而采用既有上 最好的均压方式为既有上均压又有下均压的均压方 均压又有下均压流程的最佳均压时间为下均压 式，控制上均压时间略长于下均压时间，使得吸附塔 0.2s上均压0.4s 两端含氨气比较多的气体同时流出吸附塔，可以使 32.5 得甲烷含量达到最大值， 2.3均压压力与能耗分析 31.5 变压吸附过程中压力的升高需要消耗机械能， 度30.5 升压压力越高，需要的机械能越多，均压过程则利 29.5 用了完成吸附过程的吸附塔I中高压气体的部分机 械能，因而可以减少系统运行所需要的机械能，假 285 o-下均压0.2s改变上均压 设吸附塔Ⅱ从低压P.(kPa)直接升压到吸附压力 。同时均压流程 27.5 一一下均压流程 P:(kPa时消耗的机械能为W1(J)设吸附塔Ⅱ压 ·上均压流程 力为P时，塔内气体量为n(mol),压力从P上升 265L 0 0.1 0.20.3040.50.6 到P时流入的气体量为n(mol),可以计算出W= 均压时间/： (w十n)RTh(PH饣其中R(mo.K)为 图5均压时间对甲烷含量的影响 摩尔气体常量，T(K)为热力学温度，若吸附塔Ⅱ压 Fig 5 Effect of pressure equalization tie on methane content 力由P先均压到P(kPa),再升压到P时，从P升 假设开始均压时，吸附塔I已完成吸附，吸附塔 压到P:消耗的机械能为W2(J)设压力从P升压 Ⅱ完成解吸.下均压时，吸附塔I下端未装吸附剂 到P时需要的气体量为n2(mol),当压力为P时， 的空隙中的原料气流入另一吸附塔，使得吸附塔I 吸附塔内的物质量为n2(mol),可得W2=n2RTh 内甲烷的含量增加，因此解吸气中甲烷的含量增加， (PP)十(n2十2)RTh(PHP)两种方式下，吸 随着下均压时间的延长，吸附塔I中的甲烷解吸流 附塔Ⅱ由P升压到P的做功比S=W2W1,化简后 入吸附塔Ⅱ，导致甲烷含量开始降低，上均压过程 为[8 相当于一个顺放过程，上均压时，吸附塔I的传质区 PInP/P 逐渐移出吸附塔，因此随着上均压时间的增加，甲烷 S-W2 A:=1 (n /ay +1)P.h Pn P 含量增加，当传质区移出吸附塔I后，吸附塔内的 表2列出了下均压0.2s改变上均压时间的情 高浓度甲烷气体逐渐流出，因此甲烷含量又随着上 况下，均压压力和做功比等数据，实验过程中，吸附 均压时间的增加而降低.由上可知，上均压和下均 压力均为174kPa解吸压力为21kPa从表2可以 压都有一个最佳的均压时间，使得解吸气中甲烷的 看出，均压时间越长，均压后吸附塔Ⅱ内压力越大
北 京 科 技 大 学 学 报 第 32卷 图 4 有无均压时半周期时间对含量的影响 Ｆｉｇ．4 Ｅｆｆｅｃｔｏｆｈａｌｆ-ｃｙｃｌｅｔｉｍｅｏｎｍｅｔｈａｎｅｃｏｎｔｅｎｔｗｉｔｈａｎｄｗｉｔｈｏｕｔ ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎ 后减小的趋势同时存在一个最佳的均压时间使得 甲烷含量达到最大值．不同的均压流程得出的最佳 均压时间不同上均压流程的最佳均压时间为 0∙4ｓ下均压流程的最佳均压时间为 0∙1ｓ上下同 时均压流程的最佳均压时间为 0∙3ｓ而采用既有上 均压又有下均压流程的最佳均压时间为下均压 0∙2ｓ、上均压 0∙4ｓ． 图 5 均压时间对甲烷含量的影响 Ｆｉｇ．5 Ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｔｉｍｅｏｎｍｅｔｈａｎｅｃｏｎｔｅｎｔ 假设开始均压时吸附塔Ⅰ已完成吸附吸附塔 Ⅱ完成解吸．下均压时吸附塔Ⅰ下端未装吸附剂 的空隙中的原料气流入另一吸附塔使得吸附塔Ⅰ 内甲烷的含量增加因此解吸气中甲烷的含量增加． 随着下均压时间的延长吸附塔Ⅰ中的甲烷解吸流 入吸附塔Ⅱ导致甲烷含量开始降低．上均压过程 相当于一个顺放过程上均压时吸附塔Ⅰ的传质区 逐渐移出吸附塔因此随着上均压时间的增加甲烷 含量增加．当传质区移出吸附塔Ⅰ后吸附塔内的 高浓度甲烷气体逐渐流出因此甲烷含量又随着上 均压时间的增加而降低．由上可知上均压和下均 压都有一个最佳的均压时间使得解吸气中甲烷的 含量达到最大值． 由图 5可知采用不同的均压流程甲烷含量的 最大值不同．既有上均压又有下均压的流程对提高 甲烷含量的效果最好实验中下均压 0∙2ｓ、上均压 0∙4ｓ时甲烷含量达到最大值此时甲烷的体积分数 为 32％．另外使用上均压比使用下均压对提高甲 烷含量的效果好．这主要是由于吸附塔上端的空隙 内存在浓度比较高的氮气此外在传质区内活性炭 还只吸附了部分的甲烷气体而吸附塔下端只在吸 附塔进气端存在一部分原料气．上均压时吸附塔排 气端大量的氮气流出吸附塔而下均压时只有少部 分含氮气比较多的原料气留出吸附塔因此上均压 流程比下均压流程对提高甲烷含量的效果好．若吸 附塔排气端的大量氮气和吸附塔进气端的原料气都 流出吸附塔则甲烷含量可以达到最大值．为了实 现吸附塔两端含氮气浓度比较高的气体都流出吸附 塔则需要上均压时间大于下均压时间．由上可知 最好的均压方式为既有上均压又有下均压的均压方 式控制上均压时间略长于下均压时间使得吸附塔 两端含氮气比较多的气体同时流出吸附塔可以使 得甲烷含量达到最大值． 2∙3 均压压力与能耗分析 变压吸附过程中压力的升高需要消耗机械能 升压压力越高需要的机械能越多．均压过程则利 用了完成吸附过程的吸附塔Ⅰ中高压气体的部分机 械能因而可以减少系统运行所需要的机械能．假 设吸附塔Ⅱ从低压 ＰＬ （ｋＰａ）直接升压到吸附压力 ＰＨ （ｋＰａ）时消耗的机械能为 Ｗ1 （Ｊ）．设吸附塔Ⅱ压 力为 ＰＬ时塔内气体量为 ｎＶ （ｍｏｌ）压力从 ＰＬ上升 到 ＰＨ时流入的气体量为 ｎＡ （ｍｏｌ）可以计算出Ｗ1＝ （ｎＶ ＋ｎＡ ）ＲＴｌｎ（ＰＨ／ＰＬ ）其中 Ｒ（Ｊ·ｍｏｌ －1·Ｋ －1 ）为 摩尔气体常量Ｔ（Ｋ）为热力学温度．若吸附塔Ⅱ压 力由 ＰＬ先均压到 Ｐ（ｋＰａ）再升压到 ＰＨ时从 ＰＬ升 压到 ＰＨ消耗的机械能为 Ｗ2 （Ｊ）．设压力从 Ｐ升压 到 ＰＨ时需要的气体量为 ｎＡ2 （ｍｏｌ）当压力为 Ｐ时 吸附塔内的物质量为 ｎＶ2 （ｍｏｌ）可得 Ｗ2 ＝ｎＡ2ＲＴｌｎ （Ｐ／ＰＬ）＋（ｎＶ2＋ｎＡ2）ＲＴｌｎ（ＰＨ／Ｐ）．两种方式下吸 附塔Ⅱ由 ＰＬ升压到 ＰＨ的做功比 Ｓ＝Ｗ2／Ｗ1化简后 为 ［8］ Ｓ＝Ｗ2／Ｗ1＝1－ ＰｌｎＰ／ＰＬ （ｎＡ／ｎＶ ＋1）ＰＬｌｎＰＨ／ＰＬ ． 表 2列出了下均压 0∙2ｓ改变上均压时间的情 况下均压压力和做功比等数据实验过程中吸附 压力均为 174ｋＰａ解吸压力为 21ｋＰａ．从表 2可以 看出均压时间越长均压后吸附塔Ⅱ内压力越大 ·1498·
第11期 刘应书等：真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程 .1499. 而两吸附塔之间的压差则越来越小，上均压0,2s 利于提高解吸气中甲烷的含量，在吸附压力为 时，均压后的吸附塔Ⅱ压力为93.8kPa当均压时间 174kPa解吸压力为21kPa的实验条件下，均压结 延长到0.6s后，吸附塔Ⅱ内的压力增加到了 束后，吸附塔的压差为19kPa时，甲烷含量达到最 120.4kPa从表2还可以看出，随着均压压力的增 大值 大，S逐渐减小.上均压0.2s后，吸附塔Ⅱ压力为 93.8kPaS值为0.62，相当于升压过程中降低了 参考文献 38%的能耗，当均压压力提高到120.4kPa时，S值 [1]Yang M.Clmnate change and energy policies coal and coam ine 降低到了0.43S值降低了0.19在此均压压力下， methane in China Enengy Policy 2009 37(8):2858 [2]Han ZG Pmospect of gas contmol n 21st Centuiry Shanxi Coal 升压过程消耗的机械能比均压到93.8kPa时消耗 200525(3):25 的机械能降低了3%.因此均压过程可以减少升压 (韩振贵，21世纪煤层瓦斯的治理前景.山西煤炭，200525 过程的能耗，均压压力越大，升压过程中的能耗 (3):25) 越低 [3]CuiL Y,Zhang D H.Su W.et al Recovery of trace methane from nitmgen by PSA:experinent and model NatGasChen Ind 表2均压结果 200833(6):1 Table2 Pressure equalization results (崔乐雨，张东辉，苏伟，等，变压吸附法回收氨气中的微量甲 均压 均压后 甲烷的体积 烷：实验与模型天然气化工，200833(6)：1) P/kPa 时间/s 压差Pa 分数% [4]CuiR G Exploring and utilizng situation of coalbed methane at 0.2 93.8 36.8 0.62 31.15 hane and abroad Land Resour Inf 2005 (11):22 (崔荣国.国内外煤层气开发利用现状.国土资源情报，2005. 0.3 101.0 23.9 0.57 31.7 (11):22) 0.4 105.6 19.0 0.54 31.9 [5]Zhao Y F.Yan H Y.W ang F.Study on the technolgy of gas con" 0.5 117.0 5.7 0.45 31.8 centrating for kw concentration m ine gas J Taiyuan Univ Techn- 0.6 120.4 4.0 0.43 31.6 l200233(1)257 (赵益芳，阁海英，王飞矿井低浓度瓦斯增浓技术的研究·太 此外，随着均压压力的增加，解吸气中甲烷的含 原理工大学学报，200233(1)：57) 量先增大后减小，本实验中，均压压力达到 [6]W ang G.Exploration of PSA technology for condensing coalbed 105.6kP时，甲烷含量达到最大值，此时两吸附塔 methane Contemp Chan Ind 2008 37(5):526 之间的压差为19 kPa Heungi和Domg指出，均压 (任刚.应用PSA浓缩煤层气技术的探讨.当代化工，200837 (5)526) 结束后维持一定压差比均压至等压效果要好，因 [7]Ruthven D M.Faroog S Knacbel K S Prsaure Swng Adsom- 此，在均压过程中，为了使解吸气中甲烷的含量达到 tion New York VCH Publishers Ino 1994 最大值，均压后，吸附塔之间应该维持一定的压差， [8]WamuznskiK.Effect of pressure cqualization on power require- ments in PSA systems Chan Eng Sci 2002 57(8):1475 3结论 [9]LiN L Lu Y Infhence of pressure equalization on VPSA for kw concentration cathon dioxile separation Low Tanp Spec Ga- (1)均压过程可快速提高吸附塔内的压力·在 2007,25(6).15 同时均压0.3s的情况下，充压结束后，吸附塔内压 (李乃亮，刘应书.均压时间对VPSA分离低浓度二氧化碳的 力可达178kPa而无均压情况下，充压结束后吸附 影响.低温与特气，2007,25(6)：15) 塔内压力仅为148kPa [10]Bu L B.Lu Y S Liu W H,et al Pressure equalization process (2)均压过程有利于提高甲烷含量，既有上均 ofm iniatre PSA air separation for oxygen generating JUniv Sci Technol Beijing 2006.28(10):989 压又有下均压的流程对提高甲烷含量的效果最好， (卜令兵，刘应书，刘文海，等.微型变压吸附分离空气制氧均 本实验中最佳的均压时间为下均压0.2s上均压 压过程.北京科技大学学报，2006,28(10)：989) 0.4s [11]Shin H S Ki D H.KooK K.etal Perfomance of a wobed (3)均压可以降低升压过程中消耗的机械能， pressume sw ng adsorption process w ith incanplete pressume equal 均压压力越高，消耗的机械能越少，均压压力为 ization Adsomption 2000 6(3):233 120.4kPa时，升压过程中消耗的机械能比均压压力 [12]W amuzinskiK,Tanczyk M.Calculation of the equalization pres" 为93.8kPa时升压消耗的机械能降低了31%. sure in PSA systoms Chan Eng Sci 2003 58 (14):3285 [13]Delgadoa JA.Rodriguesb A E Analysis of the boundary condi (4)均压压力过大会对解吸气中甲烷的含量产 tions for the simulation of the pressure equalization step in PSA 生不利影响，均压后吸附塔之间保持一定的压差有 eyeles Che Eng Sci 2008 63(18):4452
第 11期 刘应书等： 真空变压吸附提浓煤层气甲烷的均压过程 而两吸附塔之间的压差则越来越小．上均压 0∙2ｓ 时均压后的吸附塔Ⅱ压力为 93∙8ｋＰａ当均压时间 延长到 0∙6ｓ后吸 附 塔 Ⅱ 内 的 压 力 增 加 到 了 120∙4ｋＰａ．从表 2还可以看出随着均压压力的增 大Ｓ逐渐减小．上均压 0∙2ｓ后吸附塔Ⅱ压力为 93∙8ｋＰａＳ值为 0∙62相当于升压过程中降低了 38％的能耗．当均压压力提高到 120∙4ｋＰａ时Ｓ值 降低到了 0∙43Ｓ值降低了 0∙19在此均压压力下 升压过程消耗的机械能比均压到 93∙8ｋＰａ时消耗 的机械能降低了31％．因此均压过程可以减少升压 过程的能耗均压压力越大升压过程中的能耗 越低． 表 2 均压结果 Ｔａｂｌｅ2 Ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓ 均压 时间／ｓ Ｐ／ｋＰａ 均压后 压差／ｋＰａ Ｓ 甲烷的体积 分数／％ 0∙2 93∙8 36∙8 0∙62 31∙15 0∙3 101∙0 23∙9 0∙57 31∙7 0∙4 105∙6 19∙0 0∙54 31∙9 0∙5 117∙0 5∙7 0∙45 31∙8 0∙6 120∙4 4∙0 0∙43 31∙6 此外随着均压压力的增加解吸气中甲烷的含 量先 增 大 后 减 小．本 实 验 中均 压 压 力 达 到 105∙6ｋＰａ时甲烷含量达到最大值此时两吸附塔 之间的压差为 19ｋＰａ．Ｈｅｕｎｇ和 Ｄｏｎｇ ［11］指出均压 结束后维持一定压差比均压至等压效果要好．因 此在均压过程中为了使解吸气中甲烷的含量达到 最大值均压后吸附塔之间应该维持一定的压差． 3 结论 （1） 均压过程可快速提高吸附塔内的压力．在 同时均压 0∙3ｓ的情况下充压结束后吸附塔内压 力可达 178ｋＰａ；而无均压情况下充压结束后吸附 塔内压力仅为 148ｋＰａ． （2） 均压过程有利于提高甲烷含量既有上均 压又有下均压的流程对提高甲烷含量的效果最好． 本实验中最佳的均压时间为下均压 0∙2ｓ、上均压 0∙4ｓ． （3） 均压可以降低升压过程中消耗的机械能 均压压力越高消耗的机械能越少．均压压力为 120∙4ｋＰａ时升压过程中消耗的机械能比均压压力 为 93∙8ｋＰａ时升压消耗的机械能降低了 31％． （4） 均压压力过大会对解吸气中甲烷的含量产 生不利影响均压后吸附塔之间保持一定的压差有 利于提高解吸气中甲烷的含量．在吸附压力为 174ｋＰａ解吸压力为 21ｋＰａ的实验条件下均压结 束后吸附塔的压差为 19ｋＰａ时甲烷含量达到最 大值． 参 考 文 献 ［1］ ＹａｎｇＭ．Ｃｌｉｍａｔｅｃｈａｎｇｅａｎｄｅｎｅｒｇｙｐｏｌｉｃｉｅｓｃｏａｌａｎｄｃｏａｌｍｉｎｅ ｍｅｔｈａｎｅｉｎＣｈｉｎａ．ＥｎｅｒｇｙＰｏｌｉｃｙ200937（8）：2858 ［2］ ＨａｎＺＧ．Ｐｒｏｓｐｅｃｔｏｆｇａｓｃｏｎｔｒｏｌｉｎ21ｓｔＣｅｎｔｕｒｙ．ＳｈａｎｘｉＣｏａｌ 200525（3）：25 （韩振贵．21世纪煤层瓦斯的治理前景．山西煤炭200525 （3）：25） ［3］ ＣｕｉＬＹＺｈａｎｇＤＨＳｕＷｅｔａｌ．Ｒｅｃｏｖｅｒｙｏｆｔｒａｃｅｍｅｔｈａｎｅ ｆｒｏｍｎｉｔｒｏｇｅｎｂｙＰＳＡ：ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｎｄｍｏｄｅｌ．ＮａｔＧａｓＣｈｅｍＩｎｄ 200833（6）：1 （崔乐雨张东辉苏伟等．变压吸附法回收氮气中的微量甲 烷：实验与模型．天然气化工200833（6）：1） ［4］ ＣｕｉＲＧ．Ｅｘｐｌｏｒｉｎｇａｎｄｕｔｉｌｉｚｉｎｇｓｉｔｕａｔｉｏｎｏｆｃｏａｌ-ｂｅｄｍｅｔｈａｎｅａｔ ｈｏｍｅａｎｄａｂｒｏａｄ．ＬａｎｄＲｅｓｏｕｒＩｎｆ2005（11）：22 （崔荣国．国内外煤层气开发利用现状．国土资源情报2005 （11）：22） ［5］ ＺｈａｏＹＦＹａｎＨＹＷａｎｇＦ．Ｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｇａｓｃｏｎ- ｃｅｎｔｒａｔｉｎｇｆｏｒｌｏｗ-ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｍｉｎｅｇａｓ．ＪＴａｉｙｕａｎＵｎｉｖＴｅｃｈｎ- ｏｌ200233（1）：57 （赵益芳阎海英王飞．矿井低浓度瓦斯增浓技术的研究．太 原理工大学学报200233（1）：57） ［6］ ＷａｎｇＧ．ＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎｏｆＰＳＡｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｃｏｎｄｅｎｓｉｎｇｃｏａｌ-ｂｅｄ ｍｅｔｈａｎｅ．ＣｏｎｔｅｍｐＣｈｅｍＩｎｄ200837（5）：526 （王刚．应用 ＰＳＡ浓缩煤层气技术的探讨．当代化工200837 （5）：526） ［7］ ＲｕｔｈｖｅｎＤＭＦａｒｏｏｑＳＫｎａｅｂｅｌＫＳ．ＰｒｅｓｓｕｒｅＳｗｉｎｇＡｄｓｏｒｐ- ｔｉｏｎ．ＮｅｗＹｏｒｋ：ＶＣＨＰｕｂｌｉｓｈｅｒｓＩｎｃ1994 ［8］ ＷａｒｍｕｚｉｎｓｋｉＫ．Ｅｆｆｅｃｔｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｏｎｐｏｗｅｒｒｅｑｕｉｒｅ- ｍｅｎｔｓｉｎＰＳＡｓｙｓｔｅｍｓ．ＣｈｅｍＥｎｇＳｃｉ200257（8）：1475 ［9］ ＬｉＮＬＬｉｕＹＳ．ＩｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｏｎＶＰＳＡｆｏｒ ｌｏｗｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｅｐａｒａｔｉｏｎ．ＬｏｗＴｅｍｐＳｐｅｃＧａ- ｓｅｓ200725（6）：15 （李乃亮刘应书．均压时间对 ＶＰＳＡ分离低浓度二氧化碳的 影响．低温与特气200725（6）：15） ［10］ ＢｕＬＢＬｉｕＹＳＬｉｕＷ Ｈｅｔａｌ．Ｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆｍｉｎｉａｔｕｒｅＰＳＡａｉｒｓｅｐａｒａｔｉｏｎｆｏｒｏｘｙｇｅｎｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ．ＪＵｎｉｖＳｃｉ ＴｅｃｈｎｏｌＢｅｉｊｉｎｇ200628（10）：989 （卜令兵刘应书刘文海等．微型变压吸附分离空气制氧均 压过程．北京科技大学学报200628（10）：989） ［11］ ＳｈｉｎＨＳＫｉｍＤＨＫｏｏＫＫｅｔａｌ．Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆａｔｗｏ-ｂｅｄ ｐｒｅｓｓｕｒｅｓｗｉｎｇａｄｓｏｒｐｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈｉｎｃｏｍｐｌｅｔｅｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌ- ｉｚａｔｉｏｎ．Ａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ20006（3）：233 ［12］ ＷａｒｍｕｚｉｎｓｋｉＫＴａｎｃｚｙｋＭ．Ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｐｒｅｓ- ｓｕｒｅｉｎＰＳＡｓｙｓｔｅｍｓ．ＣｈｅｍＥｎｇＳｃｉ200358（14）：3285 ［13］ ＤｅｌｇａｄｏａＪＡＲｏｄｒｉｇｕｅｓｂＡＥ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｂｏｕｎｄａｒｙｃｏｎｄｉ- ｔｉｏｎｓｆｏｒｔｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｅｑｕａｌｉｚａｔｉｏｎｓｔｅｐｉｎＰＳＡ ｃｙｃｌｅｓ．ＣｈｅｍＥｎｇＳｃｉ200863（18）：4452 ·1499·