甲烷沉積法對甲烷/氮氣分離炭分子篩性能的研究

【摘要】：高性能甲烷/氮氣分離用炭分子篩是保證低濃度煤層氣變壓吸附分離的前提。以椰殼炭化料為原料在一定條件下活化制備了炭前驅(qū)體,以甲烷為沉積劑通過氣相炭沉積調(diào)孔制備炭分子篩,考察沉積時間、沉積溫度、沉積劑濃度和沉積劑量對變壓吸附分離甲烷/氮氣效果的影響,采用N2吸附法分析了炭前驅(qū)體的比表面積和孔徑分布。結(jié)果表明:炭化時間40 min,活化溫度850℃,活化時間120 min,水蒸氣流量1.71 g/min時得到的炭前驅(qū)體微孔發(fā)達。以甲烷作為沉積劑時,甲烷/氮氣的分離效果隨著沉積溫度的升高而顯著增大;沉積時間、沉積溫度和甲烷濃度對甲烷/氮氣的分離效果影響不大。最適宜沉積條件為:沉積溫度850℃,CH4濃度20.6%,CH4混合氣流速為1200 mL/min,沉積時間120 min。 【作者單位】： 中國礦業(yè)大學(北京)化學與環(huán)境工程學院;北京飛達捷能氣體分離技術(shù)有限公司;
【關(guān)鍵詞】： 炭分子篩 甲烷/氮氣 分離 沉積
【基金】：中央高校基本科研業(yè)務費資助項目(2009KH04) 中國礦業(yè)大學(北京)大學生創(chuàng)新性實驗計劃資助
【分類號】：TQ424.25
【正文快照】： 甲烷和氮氣是低濃度煤層氣的主要成分[1]。由于甲烷和氮氣動力學直徑相近,采用變壓吸附法(PSA)分離時存在甲烷和氮氣動力學分離和甲烷優(yōu)先吸附之間的矛盾,分離效率較差。因此,制備分離甲烷和氮氣的高性能分子篩成為變壓吸附法分離低濃度煤層排放氣的關(guān)鍵。天津大學李夢青等[2-

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