甲烷/二氧化碳的吸附法分離

【摘要】： CO_2是燃料氣和燃燒產(chǎn)物的主要成分,又是主要的溫室氣體,因此其凈化問題受到舉世矚目。 本實驗的主要目的是找到一種分離CH_4和CO_2的高效吸附劑。首先選擇了高沸點的三乙醇胺(TEA),N-甲基二乙醇胺(MDEA)和二異丙醇胺(DIPA)三種涂漬液,用不同濃度的涂漬液對硅膠進(jìn)行了處理,分別進(jìn)行了CH_4/CO_2混合氣的穿透和脫附再生實驗研究,得到了它們在不同條件下的穿透曲線、脫附曲線以及分離因子、沖洗比等參數(shù);另外,選擇了兩種沸石分子篩吸附劑,即13X型和Y型分子篩,分別對其進(jìn)行了穿透和脫附再生實驗研究,也得到了它們在不同條件下的穿透曲線、脫附曲線以及分離因子、沖洗比等參數(shù)。 對不同吸附劑的吸附與脫附性能進(jìn)行了比較與分析:在三種涂漬液的涂漬濃度為75%時,分離因子最佳,分別為11.2、12.5和12.2,也就是說分離性能最好;在13X型和Y型分子篩作吸附劑時,分離因子分別為6.28和7.11。從用純CH4沖洗脫附性能來看,效果均不理想。但真空脫附時,MDEA初始再生率超過80%,效果最好。而TEA和13X分子篩效果其次,達(dá)到70%。DIPA和Y型分子篩均只有50%左右。 所以,綜合分離效果和脫附效果來看,涂漬75%TEA和MDEA的硅膠效果最好。 【關(guān)鍵詞】：甲烷 二氧化碳 硅膠 分子篩 吸附分離 穿透曲線
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TQ028.15
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 前言8-9
• 第一章 文獻(xiàn)綜述9-25
• 1.1 CH_4/CO_2分離方法9-16
• 1.1.1 吸收分離法9-12
• 1.1.1.1 物理吸收法10
• 1.1.1.2 化學(xué)吸收法10-12
• 1.1.1.3 混合溶劑吸收法12
• 1.1.2 膜分離法12-14
• 1.1.2.1 氣體分離膜法12-13
• 1.1.2.2 氣體吸收膜法13-14
• 1.1.3 吸附法分離14-16
• 1.1.3.1 變壓吸附分離法14-15
• 1.1.3.2 變溫吸附分離法15-16
• 1.1.4 低溫分離法16
• 1.2 吸附劑的分類16-23
• 1.2.1 活性炭17-19
• 1.2.1.1 粒狀炭17
• 1.2.1.2 粉狀碳17-18
• 1.2.1.3 活性碳纖維18
• 1.2.1.4 活性碳的吸附特性18-19
• 1.2.2 分子篩19-21
• 1.2.2.1 沸石分子篩19-20
• 1.2.2.2 碳分子篩20-21
• 1.2.3 硅膠21-22
• 1.2.4 活性氧化鋁22-23
• 1.2.5 粘土礦23
• 1.3 吸附材料的改性23-25
• 第二章實驗部分25-42
• 2.1 實驗中涉及的概念25-27
• 2.1.1 分離因子25-26
• 2.1.2 再生成本系數(shù)26
• 2.1.3 再生度26-27
• 2.1.4 穿透曲線27
• 2.2 實驗試劑和設(shè)備27-29
• 2.2.1 試劑27
• 2.2.2 設(shè)備27-29
• 2.2.2.1 吸附劑的預(yù)處理28
• 2.2.2.2 硅膠的預(yù)處理28-29
• 2.2.2.3 沸石分子篩的預(yù)處理29
• 2.2.2.4 吸附床的裝填29
• 2.3 原料氣的配制29-31
• 2.3.1 實驗步驟30-31
• 2.3.2 配制實驗用氣體組成31
• 2.4 色譜分析31-33
• 2.4.1 實驗原理31-32
• 2.4.2 色譜使用步驟32
• 2.4.3 色譜校正因子的計算32-33
• 2.5 床層自由體積的確定33-35
• 2.5.1 靜態(tài)法實驗裝置33-34
• 2.5.2 吸附床自由體積的確定34-35
• 2.6 實驗裝置35-36
• 2.7 動態(tài)法實驗方法的可靠性36-39
• 2.7.1 等溫操作36-37
• 2.7.2 床層無壓降37-38
• 2.7.3 活塞流38
• 2.7.4 稀釋的混合氣38-39
• 2.7.5 氣固相濃度可以達(dá)到瞬間平衡39
• 2.8 實驗操作流程39-42
• 2.8.1 穿透曲線的測定39-40
• 2.8.2 單塔穿透與脫附再生實驗40-42
• 第三章 實驗結(jié)果與討論42-65
• 3.1 載液膜吸附劑42-57
• 3.1.1 分離因子測定43-50
• 3.1.1.1 三乙醇胺43-48
• 3.1.1.2 甲基二乙醇胺48-49
• 3.1.1.3 二異丙醇胺49-50
• 3.1.2 CH_4氣沖洗脫附實驗50-56
• 3.1.2.1 TEA 涂漬硅膠的脫附50-55
• 3.1.2.2 MDEA 和 DIPA 涂漬硅膠的脫附55-56
• 3.1.3 真空脫附56-57
• 3.2 沸石分子篩吸附劑57-63
• 3.2.1 分離因子測定58-60
• 3.2.1.1 13X 型分子篩58-59
• 3.2.1.2 Y 型分子篩59-60
• 3.2.2 CH4氣沖洗脫附實驗60-62
• 3.2.3 真空脫附實驗62-63
• 3.3 吸附劑的比較63-65
• 第四章 結(jié)論與展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-71
• 發(fā)表論文及參加科研情況說明71-72
• 致謝72

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氨基硅烷修飾的SBA-15用于CO_2的吸附    王林芳;馬磊;王愛琴;劉茜;張濤;

從介孔分子篩原粉研制高效吸附二氧化碳的有機(jī)胺-介孔復(fù)合材料    岳明波;朱建華;

中孔活性炭材料的研究進(jìn)展    ?？×?劉洪波,唐冬漢,張紅波

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煤層甲烷變壓吸附濃縮的研究    楊明莉

脫除二氧化碳中微量乙烯π-絡(luò)合吸附劑的研究    周錦霞

銅—銀、鎳—銀核—殼型雙金屬粉及鋯酸鈣包覆鎳粉的研制    徐銳

金屬—有機(jī)骨架材料中氣體吸附分離及材料改性設(shè)計的分子模擬研究    許青

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膜基CO_2捕集劑及其性能研究    嵇艷

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變壓吸附法脫除二氧化碳的研究    陳道遠(yuǎn)

吸附精餾法回收二氧化碳工藝    周艷欣

CO_2減排新技術(shù)——土壤中CO_2的固定實驗研究    姚勝

改性煤變壓吸附濃縮煤層氣中甲烷的研究    張福凱

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真空變壓吸附提濃煤礦乏風(fēng)瓦斯的抽真空排放過程    張傳釗;劉應(yīng)書;李永玲;楊雄;孟宇;

活性炭的微孔結(jié)構(gòu)對其選擇性吸附CH_4/N_2混合氣中CH_4的影響    蘇艷敏;徐紹平;王吉峰;劉萬祝;肖榮林;歐陽少波;

褐煤基顆粒活性炭的綠色制備及其變壓吸附分離CH_4/N_2的性能研究    劉立恒

球形多孔材料及其改性對二氧化碳的吸脫附行為研究    王智楠

二氧化碳復(fù)合吸附材料的制備及其性能研究    王亞雪

含氧煤層氣真空變壓吸附脫氧的研究    申培培

多孔炭材料的制備及其二氧化碳吸附性能的研究    劉超

石墨烯的功能化及其應(yīng)用探索    徐小月

CO_2顆粒氣肥的應(yīng)用效果    董廣永,董廣才

變壓吸附技術(shù)的發(fā)展    梁其煜,李式模,邵皓平

廉價氫氣源的開發(fā)    孔祥芝

國內(nèi)氣體分離用部分吸附劑和催化劑概況    梁國侖

變壓吸附制氮    邵皓平，李式模

用于分離CO_2的高分子膜    甄寒菲,王志,李保安,王世昌

聚乙烯醇輻照交聯(lián)共聚物滲透氣化分離膜    張玉忠,張可達(dá)

石油伴生氣中CO_2氣體分離技術(shù)評析    陳全福;葉懋權(quán);黃正鵬;

變壓吸附制氧裝置技術(shù)    張應(yīng)　

利用X沸石的變壓吸附法從空氣中生產(chǎn)高純氮    Ｊｏｎｇ－ＮａｍＫｉｍ

改性5A分子篩吸附分離CO_2/N_2的研究    艾瑩瑩;張永春;陳紹云;李桂民;

分子篩吸附分離混合二甲苯的研究 Ⅱ.中試階段報告    

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分子催化 第19卷 (2005年) 總目次    

氮氣中一氧化碳、二氧化碳、甲烷、乙烷氣體標(biāo)準(zhǔn)樣品的研制    魏新明;張賀;王根榮;

中國大中型沼氣工程溫室氣體減排效益分析    張培棟;李新榮;楊艷麗;鄭永紅;王利生;

CO_2在化工行業(yè)的開發(fā)應(yīng)用    郭明;

水合物存在條件下CH_4和CO_2在溶液中溶解度計算    李遵照;郭緒強(qiáng);田歡;

摻雜氧化物對Ni-ZrO_2-Al_2O_3催化劑的性能影響    陳儉省;李凝;劉金聚;

DNT氫化焦油中m-TDA的回收工藝研究    李貴賢;張義新;陳林曉;滕志君;馬建軍;李曉明;

鈦硅分子篩催化劑在乙苯二氧化碳脫氫反應(yīng)中的應(yīng)用    李曉紅;李文英;

CoPd／TiO_2催化劑上CH_4-CO_2低溫直接合成乙酸研究    黃偉;趙庭棟;

CeO_2對CH_4-CO_2重整Ce-Rh／Al_2O_3催化劑抗積碳性能的影響    王銳;徐恒泳;李文釗;

氣相色譜法測定液氧中二氧化碳    劉再華;趙征;

甲烷部分氧化制合成氣Co/MgO/HZSM-5催化劑的研究    張諾偉;黃傳敬;高曉曉;翁維正;萬惠霖;

分子篩在純化系統(tǒng)中的應(yīng)用    張振友;

改性活性炭脫除二氧化碳中微量苯的研究    李玉雪;張永春;陳紹云;

二氧化碳中甲醇和乙醇在不同吸附劑上的競爭吸附    王曉峰;張永春;陳紹云;

制冷系統(tǒng)節(jié)能與環(huán)境保護(hù)的探討——環(huán)境友好型制冷干燥劑的開發(fā)和應(yīng)用    孫玉坤;金雷;張文赟;

F離子體系中ZSM-12分子篩的合成及其催化合成2,6-二甲基萘    吳偉;吳維果;李凌飛;楊杰;楊巍;

二氧化碳“變”甲烷    

“干水”可吸收存儲二氧化碳    常麗君

怎樣實現(xiàn)二氧化碳的資源化？    本報記者 顧陽

我國成功實施二氧化碳收集與埋存    記者 趙鳳華

全省最大二氧化碳精制項目年內(nèi)投產(chǎn)    記者 冉曉利

倒裝煙囪 把二氧化碳深埋地底    本報首席記者 任荃

二氧化碳埋地下,也埋下隱患？    張釗

20年內(nèi),汽車改“吸”二氧化碳    首席記者 楊帆

萬年桑拿    微軟亞洲研究院副院長 張崢

一年少排12萬噸二氧化碳    本報記者 陳繼軍

二氧化碳與氮氣或甲烷混合物的吸附分離    薛全民

氫同位素吸附研究    褚效中

大氣CO_2濃度升高對稻—麥輪作農(nóng)田溫室氣體排放影響的研究    徐仲均

低Ni載量六鋁酸鹽催化劑上甲烷和二氧化碳重整制合成氣反應(yīng)研究    張軻

川中丘陵區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)主要溫室氣體排放研究    江長勝

特超稠油油藏復(fù)合驅(qū)替機(jī)理研究    郭龍

正丁烷一步異構(gòu)脫氫反應(yīng)及金屬—分子篩雙功能催化作用的研究    魏迎旭

甲醇催化轉(zhuǎn)化反應(yīng)的固體核磁共振研究    嚴(yán)志敏

雜原子磷酸鋁分子篩及其低溫催化烴類氧化反應(yīng)的研究    田鵬

分子篩酸性位催化丁烯異構(gòu)化反應(yīng)機(jī)理的理論研究    李會英

甲烷/二氧化碳的吸附法分離    王震

甲烷二氧化碳重整制合成氣催化劑的制備及反應(yīng)性能的研究    張美麗

甲烷/二氧化碳吸附劑研究    李喜

二氧化碳中含氧有機(jī)物的吸附分離    王曉峰

混合導(dǎo)體透氧膜用于二氧化碳高溫分解反應(yīng)的研究    張鵬

氮氣/二氧化碳的吸附分離    付鑫

空氣中低含量甲烷的變壓吸附分離    王琰

魚腥草黃酮類有效成分的提取與精制    張穎

高比表面積活性碳材料分類二氧化碳：實驗和分子模擬研究    王東輝

基于多孔介質(zhì)的CO_2吸脫附特性的實驗研究    胡林