郝香欣
,
李宏煦
材料科学与工艺
doi:10.11951/j.issn.1005-0299.20160394
分子筛是变压吸附制氧过程中最重要的组分,使用中该组分常出现吸水失效问题,极大地影响了氧产量及浓度.针对此问题,本文以HD-1型和PU-8型分子筛为原料,通过在不同温度(100、200、300、400℃)下活化得到不同含水量的分子筛,并通过对不同材料的结构形貌、热性能及吸附性能的表征分析了水分对分子筛结构及吸附性能的影响.研究结果表明:水分不会破坏分子筛的骨架结构,但会增大晶胞参数,并导致HD-1型分子筛中阳离子迁移;分子筛中的物理吸附水和化学结晶水会影响其吸附性能,其中物理吸附水的影响最大;活化有效提高了分子筛的吸附性能,且温度越高,含水量越少,吸附性能越好;在150~180℃下活化,将物理吸附水脱附后,分子筛的吸附能力可恢复70%,可在此温度下进行吸附器内低温活化;在400℃下活化,脱除化学结晶水,分子筛吸附性能可100%恢复,400℃为两种分子筛的最佳活化温度.
关键词:
变压吸附
,
分子筛
,
多孔陶瓷
,
制氧
,
气体分离
,
活化
,
吸附性能
张健
,
王华
,
魏永刚
,
李孔斋
,
陈高明
,
魏刚
材料导报
选择活性炭(AC)或分子筛(HZSM-5)为吸附剂载体,采用等体积浸渍法制备Cu(I)/AC(HZSM)吸附剂.利用比表面积(BET)及H2程序升温还原(H2-TPR)表征手段.结合固定床评价了装置,研究了载体类型、预处理方法以及还原温度对吸附剂性能的影响.结果表明,以活性炭为载体时吸附性能优于分子筛为载体时的吸附性能;水洗处理降低了吸附剂的吸附能力;吸附剂原位活化还原温度过低不利于Cu2+→Cu+的还原,350℃时吸附剂的吸附性能最好.
关键词:
活性炭
,
分子筛
,
变压吸附
,
CO
,
还原温度
辜敏
,
刘克万
,
鲜学福
,
冯砚艳
材料科学与工艺
为高效利用矿井煤层气,以重庆无烟煤为原料,采用简单的空气预氧化-碳化工艺制备了变压吸附（PSA）分离CH4和N2混合气体（CH4/N2）所用的颗粒活性炭（GAC）吸附剂,采用穿透和PSA实验研究了制备工艺条件对GAC分离CH4/N2的效果及其影响,利用低温液氮吸附和透射电镜（TEM）方法对GAC进行孔结构表征,利用傅立叶红外（FTIR）方法进行表面性质的表征.结果表明：在适宜条件范围制备的GAC对低浓度CH4的CH4/N2分离效果较好;采用单循环五步PSA过程可使CH4的体积分数较原料气提高20%～30%;制备的GAC孔结构以微孔为主,对CH4/N2的选择性高的有效孔径占较大比例,其表面形成的含氧官能团有利于CH4/N2分离.
关键词:
颗粒活性炭
,
无烟煤
,
CH4/N2
,
分离
,
CH4
,
变压吸附
刘立恒
,
辜敏
,
冯砚艳
功能材料
以褐煤为原料,可溶淀粉作粘结剂,采用不同工艺制备PSA分离CH4/N2用颗粒活性炭,探讨了制备工艺及粘结剂添加比例、升温速率和活化水用量对样品分离性能的影响.结果表明,对原料碳化/水洗脱灰、添加碱式碳酸镁可以提高样品的分离性能;原料碱洗脱灰、预氧化及添加KOH不利于PSA分离CH4/N2用颗粒活性炭的制备;当碳化温度和活化温度一定时,制备PSA分离CH4/N2用GAC的最佳粘结剂添加比例、升温速率和活化水用量分别为0.15～0.2、5℃/min和1.9～0.2mL/min;优化工艺制备的GAC浓缩效果可达28.2%,优于商业活性炭和烟煤基活性炭.
关键词:
褐煤
,
颗粒活性炭
,
制备工艺
,
变压吸附
,
CH4/N2
刘克万
,
辜敏
,
鲜晓红
材料导报
综述了国内外变压吸附(PSA)分离CH_4/N_2所采用的分子筛吸附剂,包括沸石分子筛(ZMS)与碳分子筛(CMS)的研究和应用状况;介绍了ZMS和CMS的种类及其PSA分离CH_4/N_2的原理和效果;详细阐述了不同种类ZMS的组成、孔结构与其PSA分离CH_4/N_2效果之间的关系;分析了各种不同分子筛PSA分离CH_4/N_2中的优势与不足.具有动力学分离效应的分子筛型吸附刺在分离CH_4/N_2的PSA过程中具有能耗费用低、分离效果较好的优势,因此加强其研发将是今后的发展趋势.
关键词:
分子筛
,
沸石分子筛
,
碳分子筛
,
CH_4/N_2
,
分离
,
变压吸附
刘立恒
,
辜敏
,
鲜学福
,
喻江涛
材料研究学报
以褐煤为原料,分别采用煤焦油、可溶淀粉和聚丙烯酰胺(PAM)作粘结剂,制备了用于变压吸附(PSA)分离CH4和N2混合气体(CH4/N2)的三种颗粒活性炭GAC-C、GAC-T和GAC-P,对样品的表面官能团和孔结构进行表征,研究了粘结剂对活性炭PSA分离CH4/N2性能的影响.结果表明:粘结剂的种类和用量对样品分离效果影响较大,GAC-T的PSA分离CH4/N2的性能最好.粘结剂用量(粘结剂与煤粉的质量比)为0.15-0.20时,GAC-T可将CH4浓缩28％左右；GAC-C、GAC-T和GAC-P表面含氧官能团含量的关系排序为GAC-T＞GAC-C＞GAC-P,而三者的孔结构范围则为10-30 nm、2-10 nm和0.4-2 nm,相差较大；样品碱性表面含氧官能团的含量越高越有利于CH4/N2的PSA分离；CH4/N2分离效果受微孔的影响较大,0.4-0.7 nm的微孔是造成GAC-C、GAC-T和GAC-P分离效果差异的主要因素.
关键词:
无机非金属材料
,
颗粒活性炭
,
变压吸附
,
CH4/N2
,
孔结构
毛娜
,
朱继宣
合成材料老化与应用
本实验主要运用单因子变量法探究分子筛变压吸附制氮工艺中影响氮气纯度的因素,并最后得出该工艺的最佳工艺参数:进口温度为-5℃、吸附压力为0.7MPa、进料流量为200m3/h,此时氮气纯度最高可达99.99％.
关键词:
氮气
,
分子筛
,
制氮机
,
变压吸附
刘立恒辜敏鲜学福喻江涛
材料研究学报
以褐煤为原料, 分别采用煤焦油、可溶淀粉和聚丙烯酰胺(PAM)作粘结剂, 制备了用于变压吸附(PSA)分离CH4和N2混合气体(CH4/N2)的三种颗粒活性炭GAC--C、
GAC--T和GAC--P, 对样品的表面官能团和孔结构进行表征, 研究了粘结剂对活性炭PSA分离CH4/N2性能的影响。结果表明: 粘结剂的种类和用量对样品分离效果影响较大, GAC--T的PSA分离CH4/N$_{2}$的性能最好。粘结剂用量(粘结剂与煤粉的质量比)为0.15--0.20时, GAC--T可将CH4浓缩28\%左右; GAC--C、GAC--T和GAC--P表面含氧官能团含量的关系排序为GAC--T>GAC--C>GAC--P, 而三者的孔结构范围则为10--30 nm、2--10 nm和0.4--2 nm, 相差较大; 样品碱性表面含氧官能团的含量越高越有利于CH4/N2的PSA分离; CH4/N$_{2}$分离效果受微孔的影响较大, 0.4--0.7 nm的微孔是造成GAC--C、GAC--T和GAC--P分离效果差异的主要因素。
关键词:
无机非金属材料
,
granular activated carbon
,
pressure swing adsorption
,
CH4/N2
,
pore structure
