冷冻颗粒化的X型和A型的分子筛提高沼气利用率

    沼气是一种潜在的可再生能源，可以减少当前对化石燃料的能源依赖。在各种应用中充分利用沼气的主要限制是沼气中存在大量的二氧化碳。

    瑞典Luleå University of Technology,，使用最主要的吸附剂NaX（八面沸石）和CaA（Linde A型）沸石进行吸附驱动的CO₂分离。 使用低成本的冷冻造粒技术将NaX和CaA沸石结构化为分层多孔颗粒，以实现更好的传质动力学。通过优化冷冻制粒工艺参数和悬浮液的流变特性，以获得直径2–3 mm的NaX和CaA沸石的均质颗粒，大孔率分别为77.9％和68.6％。 NaX和CaA颗粒保持各自的形态，结晶度，分别吸收5.8 mmol / g和4 mmol / g的CO2。通过吸附穿透实验评估了CO2的分离性能和动力学行为，其中NaX沸石比CaA颗粒的传质系数为1.3 m / s，比CaA颗粒高出16％，与市面所售卖颗粒相比，这表明冻结-粒状沸石可用于提高吸附动力学，并减少变压吸附技术中沼气净化所需要的循环时间。

   使用PSA-300LC（L＆C Science ），对冷冻制粒的沸石进行了穿透实验。在293 K和4 bar下研究了最多5个循环的CO2分离性能。对于CH4和CO2气体，流速分别设置为75 mL / min和60 mL / min，二元混合物通过100 mm长和15 mm宽的固定床。在穿透实验之前，样品在473 K下以20 mL / min的惰性氦气流速再生12 h。为了确保颗粒的显着干燥，以−18°C的露点为标准。床中装载的NaX和CaA冷冻颗粒的量分别为4.4 g和4.6 g。通过将相对浓度（C / C₀）设置为纵轴，将时间设置为横轴来确定穿透曲线，其中C表示出口浓度，C₀是气态混合物的初始浓度。