Modeling a biogas upgrading PSA unit with a sustainable activated carbon derived from pine sawdust. Sensitivity analysis on the adsorption of CO2 and CH4 mixtures

变压吸附 吸附 沼气 活性炭 生物量(生态学) 木屑 朗缪尔 甲烷 背景(考古学) 化学工程 材料科学 碳纤维 环境科学 工艺工程 朗缪尔吸附模型 化学 制浆造纸工业 废物管理 有机化学 复合材料 工程类 复合数 古生物学 海洋学 生物 地质学
作者
Inés Durán,F. Rubiera,C. Pevida
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier]
卷期号:428: 132564-132564 被引量:43
标识
DOI:10.1016/j.cej.2021.132564
摘要

Pressure Swing Adsorption (PSA) is one of the implemented technologies for removing carbon dioxide in biogas streams. Different adsorbents, mostly zeolite-based, and process configurations have been patented and commercially demonstrated. In this study, we have developed a numerical model to successfully describe the dynamic performance of biomass-derived activated carbon in biogas purification. It is the first step in designing a biomass-based carbon capture unit within the bioenergy and circular economy context. Microporous activated carbon pellets prepared from pine sawdust by physical activation with CO2 was the adsorbent material choice. The model was built with the fittings of single-component adsorption isotherms of CO2 and CH4 at different temperatures to the Langmuir-Freundlich model and the Ideal Adsorbed Solution Theory (IAST) to account for multicomponent adsorption. The kinetics of mass transfer in the solid phase was described by the Linear Driving Force model (LDF). The dynamic simulations were performed with the aid of the commercial software Aspen Adsorption and experimental data previously obtained in the laboratory used for the model validation [1]. The model was applied to address the separation performance of a biogas upgrading biomass-based PSA process by running a parametric study to determine the influence of key performance parameters. The sensitivity analysis concluded that a single stage 4-step PSA can produce methane with a purity above 95% and a recovery of around 60% in a configuration with P/F ratios (quotients of molar flows of CH4 in the purge and the feed streams) between 0.67 and 1 for an adsorption pressure of 3 bar.
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
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
感动安露发布了新的文献求助10
刚刚
Ava应助阿七采纳,获得10
1秒前
lizong完成签到,获得积分10
1秒前
Lin完成签到,获得积分10
2秒前
bella完成签到 ,获得积分10
2秒前
科研通AI6应助ZHANGJUN采纳,获得10
3秒前
3秒前
mhpvv完成签到,获得积分10
3秒前
盆栽栽发布了新的文献求助10
3秒前
SciGPT应助拼搏百招采纳,获得10
3秒前
4秒前
钩子89发布了新的文献求助10
4秒前
木秀完成签到,获得积分10
4秒前
李爱国应助C_采纳,获得10
5秒前
err发布了新的文献求助10
5秒前
淡然柚子发布了新的文献求助10
5秒前
潘昶完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
范大大发布了新的文献求助10
6秒前
CHAUSU完成签到,获得积分10
6秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
7秒前
souther完成签到,获得积分0
7秒前
8秒前
蜡笔劈裂发布了新的文献求助20
10秒前
呦呵完成签到,获得积分10
10秒前
lgg发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
大胆的追命完成签到,获得积分10
12秒前
兮颜完成签到,获得积分10
12秒前
13秒前
浅渊发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
强强完成签到 ,获得积分10
14秒前
开放剑鬼完成签到,获得积分10
14秒前
科研通AI6应助怕黑的凝旋采纳,获得10
15秒前
15秒前
15秒前
殷勤的秋完成签到 ,获得积分10
16秒前
盆栽栽完成签到,获得积分10
16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
量子光学理论与实验技术 1000
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.). Frederic G. Reamer 800
Beyond the sentence : discourse and sentential form / edited by Jessica R. Wirth 600
Holistic Discourse Analysis 600
Vertébrés continentaux du Crétacé supérieur de Provence (Sud-Est de la France) 600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5329117
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4468659
关于积分的说明 13906220
捐赠科研通 4361687
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2395919
邀请新用户注册赠送积分活动 1389377
关于科研通互助平台的介绍 1360181