壁流蜂窩式微填充床的制備及其在變壓吸附過程的應(yīng)用.pdf

1、本論文提出了一種壁流蜂窩式微填充固定床構(gòu)型，考察了該結(jié)構(gòu)填充床的制備方法，冷模流動特征，探索了該構(gòu)型裝置在變壓吸附脫碳過程中的應(yīng)用。壁流式微填充床借鑒了徑向床和蜂窩式整體反應(yīng)器的優(yōu)點(diǎn)，多通道進(jìn)/出料分布使其內(nèi)部擁有數(shù)量眾多的微徑向床，與傳統(tǒng)單通道輸入/輸出的固定床相比，有效的縮短了流體的流動路徑，顯著地降低了床層的壓降。與傳統(tǒng)的蜂窩整體式反應(yīng)器比較，催化劑（吸附劑）直接裝填在網(wǎng)絡(luò)通道內(nèi)部，有效的提高了裝填量和使用效率。具體研究內(nèi)容包括:

2、
　　研究了壁流蜂窩式微填充床的加工方法，采用擠出成型方法制備了不同幾何構(gòu)型的壁流式蜂窩陶瓷骨架結(jié)構(gòu)，探索了催化劑在壁流式蜂窩陶瓷中的封裝方法，考察了造孔劑和燒成工藝對蜂窩陶瓷壁面滲透率和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的影響。通過調(diào)控合適的原料配方，選擇恰當(dāng)?shù)臄D出成型和焙燒工藝，篩選適宜的造孔劑類型和配比，得到了具有較高滲透率和一定結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的壁流式蜂窩陶瓷。
　　開展了壁流蜂窩式微填充床的冷模實(shí)驗(yàn)研究，測量了三種不同排布方式微填充床（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ型

3、）的流動阻力，流體分布等流動特性。研究表明，壁流蜂窩式微填充床的壓降極低，流體分配平均，填充層內(nèi)各處負(fù)荷均勻。其中，Ⅰ型，Ⅱ型的停留時間分布接近平推流模型，Ⅲ型構(gòu)型的返混較強(qiáng)，Ⅲ型結(jié)構(gòu)中添加了導(dǎo)熱元件，具有更好的導(dǎo)熱性能。
　　研究了壁流式微填充床在變壓吸附脫碳過程中的應(yīng)用。通過在壁流蜂窩式微填充床中裝填活性炭吸附劑，制備了微填充吸附床。研究了CO2-N2混合氣體體系中，壓力、濃度和流量對吸附床的動態(tài)吸附性能的影響，并探究了連續(xù)循