甲烷沉积法对甲烷/氮气分离炭分子筛性能的研究

【摘要】：高性能甲烷/氮气分离用炭分子筛是保证低浓度煤层气变压吸附分离的前提。以椰壳炭化料为原料在一定条件下活化制备了炭前驱体,以甲烷为沉积剂通过气相炭沉积调孔制备炭分子筛,考察沉积时间、沉积温度、沉积剂浓度和沉积剂量对变压吸附分离甲烷/氮气效果的影响,采用N2吸附法分析了炭前驱体的比表面积和孔径分布。结果表明:炭化时间40 min,活化温度850℃,活化时间120 min,水蒸气流量1.71 g/min时得到的炭前驱体微孔发达。以甲烷作为沉积剂时,甲烷/氮气的分离效果随着沉积温度的升高而显著增大;沉积时间、沉积温度和甲烷浓度对甲烷/氮气的分离效果影响不大。最适宜沉积条件为:沉积温度850℃,CH4浓度20.6%,CH4混合气流速为1200 mL/min,沉积时间120 min。 【作者单位】： 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;北京飞达捷能气体分离技术有限公司;
【关键词】： 炭分子筛 甲烷/氮气 分离 沉积
【基金】：中央高校基本科研业务费资助项目(2009KH04) 中国矿业大学(北京)大学生创新性实验计划资助
【分类号】：TQ424.25
【正文快照】： 甲烷和氮气是低浓度煤层气的主要成分[1]。由于甲烷和氮气动力学直径相近,采用变压吸附法(PSA)分离时存在甲烷和氮气动力学分离和甲烷优先吸附之间的矛盾,分离效率较差。因此,制备分离甲烷和氮气的高性能分子筛成为变压吸附法分离低浓度煤层排放气的关键。天津大学李梦青等[2-

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