Zeszyt 22 (2018)

Teoretyczna analiza zatężania metanu w powietrzu wentylacyjnym kopalń w procesach adsorpcji zmiennociśnieniowej i membranowym

Autorzy: Marek Tańczyk, Manfred Jaschik, Krzysztof Warmuziński, Aleksandra Janusz-Cygan, Jolanta Jaschik, Artur Wojdyła, Elżbieta Sołtys

Słowa kluczowe: adsorpcja zmiennociśnieniowa, separacja membranowa, metan z powietrza wentylacyjnego kopalń (VAM)

Abstrakt: Celem pracy było określenie, poprzez wielowariantowe obliczenia symulacyjne, możliwości zatężania metanu w mieszaninie z azotem w procesie adsorpcji zmiennociśnieniowej (PSA) i procesie membranowym. W przypadku procesu PSA, w którym adsorbentem był węgiel aktywny Takeda G2X7/12, określono zależność stężenia metanu w gazie wzbogaconym i sprawności odzysku CH4 od podstawowych parametrów ruchowych. Stwierdzono, że w symulowanym procesie można z bardzo dużą sprawnością odzysku (~90%) uzyskiwać strumień gazowy o stężeniu metanu wynoszącym około 1% obj., co umożliwia jego wykorzystanie w turbinach gazowych na paliwo ubogie. W przypadku procesu membranowego symulowano pracę modułu UBE CO-C05, określając zależność między stężeniem metanu, sprawnością jego odzysku, ciśnieniem po stronie zasilania i liczbą permeacji. Stwierdzono, że w module tym można uzyskać gaz wzbogacony o stężeniu metanu 0,5%, które jest wystarczające z punktu widzenia produkcji użytecznego ciepła w autotermicznym reaktorze rewersyjnym.