首页 > 学术论文

SrA吸附剂制备及用于焦炉煤气中氢气甲烷分离

来源:论文学术网
时间:2024-08-18 21:16:36
热度:

SrA吸附剂制备及用于焦炉煤气中氢气甲烷分离【摘要】:煤在炼焦过程中生产焦炭的同时得到副产品焦油和焦炉煤气。焦炉煤气中含有约50%的H_2和20%的CH_4,是一种含量丰富的氢气源

【摘要】: 煤在炼焦过程中生产焦炭的同时得到副产品焦油和焦炉煤气。焦炉煤气中含有约50%的H_2和20%的CH_4,是一种含量丰富的氢气源,因此从焦炉煤气中分离氢气是焦炉煤气的一个重要应用途径。目前分离焦炉煤气中氢气主要采用变压吸附的方法,而吸附剂又是变压吸附的基础与核心。因此本论文针对变压吸附制氢工艺使用最广泛的A型分子筛吸附剂,针对减小分子筛晶粒可以使更多的吸附活性中心暴露以及引入多级孔道结构可以具有大的比表面积和顺畅的孔道,从而提高吸附剂的吸附性能,制备了具有亚微米颗粒及多级孔道的两种A型分子筛,并使用A型分子筛上交换选择性最好的Sr~(2+)进行阳离子交换得到SrA吸附剂。论文主要考察了两种SrA吸附剂的制备及用于焦炉煤气中氢气和甲烷分离的性能评价。 通过在A型分子筛合成体系中添加水溶性高聚物聚乙二醇PEG-1000合成了平均粒径为200~400nm的亚微米A型分子筛;通过添加两性有机硅烷三甲氧基硅丙基二甲基十八烷基氯化铵(TPOAC)得到多级孔道A型分子筛。经过Sr~(2+)交换制备了亚微米级及多级孔道的SrA吸附剂。经XRD、SEM、TEM、N_2吸附及激光粒度分析等技术分析表征,确定产物具备亚微米级颗粒及多级孔道特征。 通过动态吸附实验得到亚微米SrA、多级孔道SrA及工业级5A吸附剂的甲烷穿透曲线,计算得到甲烷动态吸附量。结果表明,亚微米SrA及多级孔道SrA吸附剂的甲烷吸附量都大于常规的工业级5A吸附剂,亚微米SrA吸附剂的甲烷吸附量最大。通过对甲烷氢气混合气穿透曲线的计算得到亚微米SrA、多级孔道SrA及工业级5A吸附剂的CH_4/H_2分离系数,结果表明亚微米SrA及多级孔道SrA吸附剂的CH_4/H_2分离系数均高于工业级5A吸附剂,亚微米SrA吸附剂的CH_4/H_2分离系数最大。 通过静态吸附实验得到制备的亚微米SrA、多级孔道SrA及工业级5A吸附剂的甲烷和氢气静态吸附量,结果表明,亚微米SrA及多级孔道SrA吸附剂的甲烷和氢气吸附量均高于工业级5A吸附剂,亚微米SrA吸附剂具有最大的甲烷和氢气吸附量。 通过对配制的模拟实际焦炉煤气成分的混合气的动态吸附实验,得到亚微米SrA、多级孔道SrA及工业级5A吸附剂的各组分气体氢气分离系数均为:α_(N_2/H_2)<α_(CH_4/H_2)<α_(CO/H_2)<α_(CO_2/H_2)。亚微米SrA及多级孔道SrA吸附剂的各气体组分氢气分离系数均高于工业级5A吸附剂,且亚微米SrA吸附剂的氢气分离系数最大;亚微米SrA及多级孔道SrA吸附剂的各气体组分氢气分离系数均大于3,说明制备的这两种吸附剂均可以作为变压吸附制氢工艺的吸附剂,具有较好的氢气分离效果。 【关键词】:亚微米 多级孔道 吸附剂 焦炉煤气 氢气
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TQ546.5
【目录】:
  • 摘要4-5
  • Abstract5-9
  • 引言9-10
  • 1 文献综述10-29
  • 1.1 含氢气体分离提纯的方法10-11
  • 1.1.1 变压吸附制氢工艺10-11
  • 1.1.2 其它方法11
  • 1.2 吸附分离机理11-12
  • 1.3 吸附剂12-16
  • 1.3.1 活性炭12-13
  • 1.3.2 沸石分子筛13-16
  • 1.4 沸石分子筛合成与改性16-27
  • 1.4.1 纳米与亚微米沸石分子筛16-21
  • 1.4.2 多级孔道沸石分子筛21-26
  • 1.4.3 阳离子交换26-27
  • 1.5 选题依据和研究内容27-29
  • 1.5.1 选题依据27
  • 1.5.2 研究内容27-29
  • 2 实验方法29-38
  • 2.1 实验原料29
  • 2.2 吸附剂的表征29-30
  • 2.2.1 X射线衍射(XRD)29-30
  • 2.2.2 扫描电子显微镜(SEM)30
  • 2.2.3 透射电子显微镜(TEM)30
  • 2.2.4 激光粒度分析仪30
  • 2.2.5 N_2等温吸附脱附30
  • 2.3 吸附分离实验30-38
  • 2.3.1 动态吸附实验31-33
  • 2.3.2 静态吸附实验33-38
  • 3 亚微米SrA吸附剂的制备及氢气甲烷吸附分离测试38-50
  • 3.1 微米SrA吸附剂的制备方法38-39
  • 3.2 微米SrA吸附剂制备的影响因素39-41
  • 3.2.1 硅源和铝源的影响39-40
  • 3.2.2 聚乙二醇平均分子量的影响40-41
  • 3.2.3 柠檬酸铝络合剂的影响41
  • 3.3 微米SrA吸附剂的表征41-43
  • 3.3.1 微米A型分子筛的SEM表征42
  • 3.3.2 微米A型分子筛的粒度分布表征42-43
  • 3.3.3 微米A型及SrA分子筛的XRD表征43
  • 3.4 亚微米SrA及工业级5A吸附剂的动态吸附实验43-46
  • 3.4.1 甲烷动态吸附量测定43-45
  • 3.4.2 CH_4/H_2分离系数的测定45-46
  • 3.5 亚微米SrA及工业级5A吸附剂的静态吸附实验46-48
  • 3.5.1 甲烷静态吸附量测定46-48
  • 3.5.2 氢气静态吸附量测定48
  • 3.6 小结48-50
  • 4 多级孔道SrA吸附剂的制备及氢气甲烷吸附分离测试50-61
  • 4.1 多级孔道SrA的制备方法及影响因素50-52
  • 4.1.1 铝源对合成多级孔道A型分子筛的影响51
  • 4.1.2 制备方法51-52
  • 4.2 多级孔道SrA吸附剂的表征52-55
  • 4.2.1 多级孔道A型及SrA分子筛的XRD表征52-53
  • 4.2.2 多级孔道A型分子筛的SEM表征53-54
  • 4.2.3 多级孔道A型分子筛的TEM表征54
  • 4.2.4 多级孔道SrA分子筛的氮吸附/脱附表征54-55
  • 4.3 多级孔道SrA吸附剂的动态吸附实验55-58
  • 4.3.1 甲烷动态吸附量测定55-56
  • 4.3.2 CH_4/H_2分离系数的测定56-58
  • 4.4 多级孔道SrA吸附剂的静态吸附实验58-60
  • 4.4.1 甲烷静态吸附量测定58-59
  • 4.4.2 氢气静态吸附量测定59-60
  • 4.5 小结60-61
  • 5 模拟焦炉煤气吸附分离实验61-64
  • 结论64-65
  • 参考文献65-69
  • 攻读硕士论文期间发表学术论文情况69-70
  • 致谢70-71


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

陕北煤低温干馏炉气综合利用技术    张亚秦;徐瑞芳;陈亚妮;刘弓;张世刚;段明哲;

小颗粒NaY分子筛透明液相导向剂的制备及其性能    马跃龙,陈诵英,彭少逸

氢的应用、提纯及液氢输送技术    孙酣经,梁国仑

焦炉煤气的利用与发展前景    李启辉;吴国光;王共远;孙志强;李建亮;康虹;

气体膜分离技术在石油工业中的应用    董子丰

中国焦炉煤气利用现状及发展前景    杨力;董跃;张永发;谢克昌;

小晶粒ZSM-5沸石的合成及其晶形的研究    王中南;殷行知;薛用芳;

分子筛固态离子交换反应研究进展    银董红,尹笃林,蒋汉瀛

沸石分子筛的表面改性技术进展    王绪绪,陈旬,徐海兵,付贤智

掺杂Co的介孔SiO_2的制备与表征    张春;李村;吴振玉;王冬梅;康文斌;

浅谈往复式焦炉气压缩机的长周期运行    赵子辉;

由膨润土合成介孔分子筛及其吸附性能研究    章璟嵩;于少明;

有机改性介孔硅材料在重金属废水处理中的应用    张国君;班红艳;吴红运;王家博;张丽华;高丽娟;

高比表面硫酸沉淀法纳米白炭黑的制备及表征    陈君华;郭雨;周扬;周川成;周鑫;钱行;胡少强;

Ce_(0.6)Zr_(0.4)O_2和BaSO_4微纳米粒子的水热合成与表征    张磊;穆青;戴洪兴;何洪;

麻炭的制备及其微观结构    李慧琴;杨儒;徐新花;李敏;郝新敏;张华;张建春;

复合模板剂制备有序介孔氧化铝    李志平;赵瑞红;郭奋;陈建峰;

导向剂室温老化合成低硅X型沸石    杜春华;叶亚平;王明文;钱维兰;赵小红;李科;

酸性气体CO_2的膜分离技术研究进展    陶凤云;张新妙;马润宇;

焦炉煤气变压吸附制氢工艺的应用    王岩

利用含氢工业尾气或过程气生产高纯氢气    邱长春,王瑞升,李传和,刘景开,付启贵

氢气市场及其应用    梁国仑,陈信悦

氢的应用、提纯及液氢输送技术    孙酣经,梁国仑

高纯氢制备工艺    古共伟,陈健,郜豫川,魏玺群

一氧化碳变换催化剂的应用与发展    李云锋;于元章;王龙江;程玉春;

吸附分离技术在现代工业中的应用    古共伟,陈健,魏玺群

天然气吸附存储的研究进展    傅国旗,周理,周亚平,王瑜

氢能及制氢的应用技术现状及发展趋势    王艳辉,吴迪镛,迟建

国内外耐硫变换催化剂的研究进展    刘伟华,孙远华,张同来,张水光,胡玉才,郭金玉

榆林煤干馏技术的研究    张卫东;

铜基催化剂的结构、物性及其对混合碳四选择加氢反应的催化性能    张全信,刘希尧,雷鸣,徐仑

原始合金制备方法对Raney Ni催化剂结构及加氢活性的影响    陆致龙,王蓉,柯俊,陈桦,慕旭宏,宗保宁

Ni-Cu/α-Al_2O_3催化剂上天然气转化制备低能耗合成氨原料气    刘涛,徐国林,高颖,史克英,徐恒泳

Ni-Cu/C催化剂气相羰基合成丙酸及丙酸乙酯    廖列文,崔英德,尹国强,康正

含铁和铬雷尼镍用于合成间苯二甲胺    吕自红,朱志庆,周聪颖

苯甲腈液相催化加氢工艺    叶姣,陈声宗

改性Raney Ni催化剂用于加氢合成间苯二甲胺    沈琴,刘仲能,侯闽渤,吕晓渊

国内外间苯二甲胺产需现状    杨海堃

焦炉煤气的使用现状与应用前景    郑文华,张兴柱

间苯二甲腈液相加氢制间苯二甲胺催化剂的研究    沈琴,吕晓渊,侯闽渤,刘仲能

高脂饮食对ApoE-/-/SRA-/-/CD36-/-炎症小鼠肝脏脂质代谢影响的机制    闫凤;赵长海;阮雄中;

Everlink SRAC基于PKI 保网络安全    

拓林思:承诺不变    

网上交易如何绕开陷阱    李红

Linux之喜与忧    

混合邮件业务面临挑战    万素素

WTO已来临,你准备好了吗?    武汉开目信息技术有限责任公司董事长 陈卓宁

青岛文昌鱼SRA基因的克隆、表达及进化分析    孙欢欢

宁心痛颗粒含药血清调节SRA、CD36干预THP-1源性巨噬细胞泡沫化机制    都基莎

物流客户关系管理系统的设计与实现    廖云

中医联合治疗发作期激素抵抗型哮喘的临床观察及对血浆NF-κB、AP-1表达水平的影响    牛瑞