絡合型吸附劑變壓吸附環(huán)氧乙烷生產(chǎn)尾氣中乙烯的研究

【摘要】：本文以吸附法回收環(huán)氧乙烷工業(yè)尾氣中的乙烯為應用背景,對活性炭吸附劑 和南京工業(yè)大學吸附分離技術研究所研制的 NJ 型絡合吸附劑進行了考察?？疾斓? 目標為乙烯的吸附量、乙烯/乙烷體系的選擇性、不同比例的工業(yè)排放氣中各組分 對乙烯在不同吸附劑上變壓吸附性能的影響、吸附劑的再生性能。 實驗測定了排放氣中各種單組分氣體在兩種吸附劑上的靜態(tài)吸附等溫線。結 果表明,其中活性炭對乙烯單組分的吸附量較大,而 NJ 型絡合吸附劑對乙烯的吸 附量較小。選用了分別考慮物理吸附和化學吸附的模型,該模型可以較好的對單 組分平衡數(shù)據(jù)進行關聯(lián),計算值與實驗值具有較好的一致性。 建立了柱動態(tài)法測定吸附劑吸附性能的裝置,模擬工業(yè)排放氣配制多組分混 合氣體,分別考察了兩種吸附劑的抽真空變壓吸附性能。 多組分混合氣的動態(tài)吸附實驗表明,在相同條件下,兩種吸附劑中活性炭對 乙烯的吸附容雖然較大,但對乙烯的選擇性較小,且乙烯/乙烷的分離系數(shù)小于 1; NJ 型絡合吸附劑的乙烯選擇性優(yōu)于活性炭吸附劑。實驗考察了不同比例的工業(yè)排 放氣中各主要組分對乙烯在吸附劑上變壓吸附性能的影響,發(fā)現(xiàn) NJ 型絡合吸附劑 的吸附穩(wěn)定性也優(yōu)于活性炭。實驗中使用環(huán)氧乙烷裝置排放氣,考察了 NJ 型絡合 型吸附劑變壓吸附回收乙烯的工業(yè)應用可行性。結果表明,NJ 型絡合吸附劑的穩(wěn) 定性和變壓再生性能很好,且脫附出來的乙烯濃度較大,為工業(yè)應用提供了基礎。 實驗進一步證明了 NJ 型絡合吸附劑具有良好的惰性氣體吹掃再生性能以及 甲烷氣吹掃再生性能。 根據(jù)實驗結果,初步設計了采用 NJ 型絡合吸附劑變壓吸附回收環(huán)氧乙烷工 業(yè)尾氣中乙烯的工藝,并選擇了合理的變壓吸附操作流程。對工業(yè)應用的可行性 分析表明,采用變壓吸附法回收乙烯,乙烯的純度高、回收率大,與其他方法相 比,具有顯著的經(jīng)濟效益。 【關鍵詞】：乙烯 回收 吸附 變壓吸附 吸附劑 π-絡合
【學位授予單位】：南京工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2004
【分類號】：X783
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT 7-9
• 第一章 緒論9-24
• 1.1 引言9
• 1.2 乙烯回收技術9-11
• 1.3 吸附分離過程11-15
• 1.3.1 吸附分離基礎11-12
• 1.3.2 吸附分離的應用12-13
• 1.3.3 吸附劑的選擇及改性原則13-14
• 1.3.4 吸附分離工藝14-15
• 1.4 吸附法分離回收乙烯的理論基礎15-18
• 1.5 乙烯絡合吸附劑的研究進展18-22
• 1.5.1 過渡金屬－分子篩類18-19
• 1.5.2 過渡金屬－離子交換樹脂類19-20
• 1.5.3 過渡金屬－γ－Al2O3、SiO2 類20-21
• 1.5.4 過渡金屬-活性炭類、PILC 類21-22
• 1.5.5 小結及展望22
• 1.6 課題的研究任務和本文的研究內(nèi)容22-24
• 第二章 實驗裝置及實驗方法24-30
• 2.1 單組分氣體的吸附平衡24-25
• 2.1.1 實驗原料24
• 2.1.2 實驗裝置及方法24-25
• 2.2 多組分氣體的動態(tài)吸附實驗25-28
• 2.2.1 實驗原料25-26
• 2.2.2 實驗裝置及方法26-28
• 2.3 乙烯脫附性能的測定28-30
• 第三章 試驗結果與討論30-64
• 3.1 吸附平衡30-39
• 3.1.1 單組分吸附平衡等溫線模型30-33
• 3.1.2 C2H4/C2H6 在活性炭吸附劑上的吸附平衡33-34
• 3.1.3 C2H4/C2H6在 NJ 絡合型吸附劑上的吸附平衡34-38
• 3.1.4 乙烯/乙烷雙組分的吸附平衡模型38-39
• 3.2 混合氣體在吸附劑上的動態(tài)吸附行為研究39-61
• 3.2.1 活性炭吸附劑上的動態(tài)吸附行為研究39-48
• 3.2.2 絡合型吸附劑上動態(tài)吸附行為的研究48-61
• 3.3 本章小結61-64
• 第四章 吸附法回收乙烯工業(yè)應用探討64-78
• 4.1 引言64-65
• 4.2 NJ 型絡合吸附劑的工業(yè)應用基礎研究65-67
• 4.3 NJ 型絡合吸附劑的再生特性研究67-71
• 4.3.1 惰性氣體吹掃法再生67-69
• 4.3.2 甲烷氣吹掃法再生69-71
• 4.4 工業(yè)排放氣吸附回收乙烯的可行性研究71-77
• 4.4.1 工業(yè)排放氣組成及條件72
• 4.4.2 變壓吸附的工作原理和技術原則72
• 4.4.3 變壓吸附工藝流程72-73
• 4.4.4 變壓吸附裝置循環(huán)比的確定73-75
• 4.4.5 設計規(guī)模及技術指標75
• 4.4.6 技術經(jīng)濟75-76
• 4.4.7 環(huán)氧乙烷生產(chǎn)尾氣中乙烯回收方法及效果比較76-77
• 4.5 本章小結77-78
• 第五章 結論78-79
• 參考文獻79-83
• 致謝83

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