空分制氮用椰壳基炭分子筛的制备

发布时间：2020-04-22 10:04

【摘要】：炭分子筛(CMS)是一种多孔炭吸附剂,其适用于分离分子尺寸有差异的气体。最常见的是用于空气分离的CMS。在变压吸附(PSA)空分工艺中,CMS吸附剂是核心组成部分,在设备条件一定的情况下,决定着空分过程的实际效果。因而,CMS的生产工艺的开发是空分领域的重要环节。现阶段CMS的生产主要以酚醛树脂为原料,生产成本高;椰壳作为生物质原料,便宜易得,适合作为CMS的原料,而目前国内还没有成熟的椰壳基CMS生产技术。因此,亟需开发以椰壳为原料的CMS生产工艺。本论文针对椰壳基CMS生产工艺的三个主要工序(炭化、活化和沉积)进行了实验研究。在炭化和活化两个阶段,综合孔结构测试和PSA测试两种手段,探究了中间体孔结构变化规律,对CMS生产中这两阶段的工艺参数调节提供一定的理论依据;在碳沉积阶段,采用两步调孔法制备CMS,对初步沉积和二次调孔过程提出了科学合理的方案,为CMS生产中沉积工序的优化提供了参考。对于沉积调孔而言,在初步沉积阶段提出了两种一步长时间沉积方案(恒定沉积剂用量和恒定沉积时间),这两种长时间沉积方案所得样品性能均优于短时间沉积样品,可以更精准地调控孔口尺寸;在二次调孔过程,提出三种科学可行的思路:小剂量再沉积,和只经过一步沉积样品相比较,产氮浓度提高了0.64%,氮回收率提高了5.47%;再活化开孔,与未经再活化的沉积样品相比较,产氮浓度提高了9.10%,脱附气量增加了3.42 L;混合沉积,和只经过一步沉积样品相比较,产氮浓度提高了0.56%,氮回收率提高了6.83%。
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ116.1;TQ424.25

【参考文献】