Biogas upgrading to natural gas pipeline quality using pressure swing adsorption for CO2 separation over UiO-66: Experimental and dynamic modelling assessment

变压吸附 天然气 沼气 吸附 中心组合设计 微型多孔材料 甲烷 废物管理 等温过程 化学工程 材料科学 响应面法 工程类 化学 色谱法 复合材料 有机化学 热力学 物理
作者
Ammar Ali,Mohd Roslee Othman,Ili Khairunnisa Shamsudin,Zuchra Helwani,Iylia Idris
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:453: 139774-139774 被引量:55
标识
DOI:10.1016/j.cej.2022.139774
摘要

Biogas upgrading (CO2 removal) is an important process to produce biomethane that meets the fuel quality standards or pipelines injection specifications. Assessment of microporous UiO-66 as a potential adsorbent for CO2 removal from biogas was performed to gauge the viability of the media for methane purification and CO2 removal in pressure swing adsorption under non-isothermal conditions. UiO-66 was synthesized and characterized using various analysis tools such as SEM, BET, FTIR, XRD, TGA, particle size distribution, and TPD. A dynamic model for the proposed PSA system was built to study the effects of some parameters i.e., outside temperature, length/diameter ratio, and CO2 feed concentration on the purity and recovery of the product gases. The developed model was validated by comparing the simulation and experimental data from CH4 and CO2 breakthrough curves under similar operating conditions and adsorption bed geometry. A central composite design method was employed to optimize and examine the interaction effects of the studied parameters on the PSA system. The results confirmed the high separation performance of the PSA system using UiO-66 adsorbent with bioCH4 purity of 98.2 % and recovery of 94.68 %. The RSM model showed that the studied parameters possessed significant effects on PSA performance. The optimized parameters for achieving maximum purity and recovery were operating temperature of 290 K, length/diameter ratio of 5.6 and CO2 concentration of 39 %. Under those optimized conditions, the PSA cycle over UiO-66 recorded a purity of 99.99 %, recovery of 99.99 %, and system productivity of 8.57 mol/kg.hr.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
科研通AI6.1应助刘小明采纳,获得30
刚刚
2秒前
3秒前
liyong发布了新的文献求助10
3秒前
4秒前
wave完成签到,获得积分10
5秒前
氢氧化完成签到,获得积分10
5秒前
kma完成签到,获得积分10
5秒前
殷勤的紫槐应助清风采纳,获得200
6秒前
欢喜天奇发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
个性寒安完成签到,获得积分20
8秒前
夕木木应助炙热老黑采纳,获得10
9秒前
慕青应助silent876采纳,获得10
10秒前
NexusExplorer应助自由的鹏涛采纳,获得10
11秒前
理li发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
贪玩的寄松完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
17秒前
腼腆的初蓝完成签到,获得积分10
18秒前
刘小明发布了新的文献求助30
18秒前
18秒前
内向万天完成签到,获得积分10
20秒前
joyce完成签到,获得积分10
20秒前
可爱的函函应助小巧的师采纳,获得10
20秒前
科研通AI2S应助小杭776采纳,获得30
21秒前
小白123456发布了新的文献求助10
21秒前
gqb发布了新的文献求助10
22秒前
24秒前
huba发布了新的文献求助10
24秒前
JoeZen完成签到 ,获得积分10
25秒前
An完成签到,获得积分10
25秒前
gqb完成签到,获得积分10
25秒前
26秒前
科研通AI6.1应助bberne采纳,获得10
27秒前
28秒前
Ll_l完成签到,获得积分10
29秒前
追梦完成签到 ,获得积分10
29秒前
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Developing Genetic Editing Tools for Lysobacter 2000
卤化钙钛矿人工突触的研究 2000
Моделирование процессов самоорганизации в кристаллообразующих системах 1000
History of U.S. Space Surveillance and Satellite Cataloging 1000
Malcolm Fraser : a biography 700
Handbook of Optical Systems,Volume 6:Advanced Physical Optics 666
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6513155
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8306566
关于积分的说明 17746988
捐赠科研通 5615248
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2924055
邀请新用户注册赠送积分活动 1901153
关于科研通互助平台的介绍 1762850