车载LNG绝热气瓶的BOG吸附回收装置设计与性能测试

发布时间:2019-12-05 14:40
作者:chinacryo

天然气作为清洁燃料是汽油、柴油理想的替代品之一,液化天然气(LNG)具有储存密度高,储存压力低,行驶里程长的优点,广泛应用于公交车、重卡等。LNG汽车的技术已经相对成熟,但是BOG的排放问题一直没有很好解决。目前对BOG的处理方式为再冷凝和直接压缩,这两种工艺均需加装压缩机,换热器等大型设备,其成本高昂且难以小型化,限制了LNG在小型汽车上的应用。天然气的储存方式有3种,分别为LNG;CNG(Compressed Natural Gas,压缩天然气)和ANG(Adsorpted NatureGas,吸附天然气)。ANG存储能力在中压(4.5 MPa)下为200 V/V(标态下天然气体积/吸附剂体积);CNG的存储能力为(24.8 MPa)220 V/V。本文利用ANG技术以解决LNG储罐的BOG排放问题,设计了一套高比表面积活性炭吸附装置及其配套测试系统,用以分析吸附储罐对BOG的存储能力。

        吸附流程如下:在LNG杜瓦外加装吸附床并使之与发动机相连,其示意图如图1所示。在汽车停止时,吸附床吸附LNG杜瓦内闪蒸出的BOG,并维持LNG杜瓦在一个较低压力。吸附床内安装有翅片管路,且与发动机冷却水相连。在汽车启动时,发动机冷却水可以加热吸附床,促进BOG的脱附。



总  结: 

        (1)设计了一套LNG车用BOG吸附装置及其配套的性能测试台架。该测试平台可以测试温度和压力对吸附量的影响。

        (2)测试了不同比表面积吸附剂的在1.6 MPa,20 ℃下的吸附量。其中CL-105吸附剂(比表面积1 500 m2/g)的吸附量为45.5 V/V。增大吸附剂的比表面积会迅速降低堆栈体积和吸附剂的强度,且并不能提高单位体积吸附量。

        (3)测试了CL-105吸附剂在不同温度下的吸附性能以及脱附速度与稳定脱附率之间的关系。

        (4)活性炭的导热率很低,在吸附储罐中增加翅片管路并通入热水加热可以改善储罐内的传热性能,减少脱附时间。因此将本系统应用于LNG汽车上时,可以有效利用发动机的废热来脱附吸附剂中的BOG,提高了发动机的能源利用效率。

标签:LNG冷却LNG液化

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