基于天然气脱碳小孔分子筛K/Cs-ZK-5的制备及其性能研究
发布时间：2021-02-27 16:40
天然气是一种以CH4气体为主的优质、清洁的低碳能源,而CO2的存在不仅会使CH4在管道传输过程中腐蚀管道,而且降低了燃烧的热值,因此脱除CO2将有利于能源气体的运送和利用。吸附分离技术被认为是气体分离领域中能耗低和操作简单的技术之一,因此被广泛关注。研究者发现通过吸附分离的方法从天然气中捕获CO2,可以作为传统胺溶液吸收脱碳技术的潜在替代方法。目前使用较为广泛的吸附剂有碳材料（活性炭和碳分子筛）和沸石分子筛,以及最近兴起的金属有机骨架（MOFs）材料。对比这几种吸附剂发现:碳材料不具有均一的孔结构,同时制备条件受原材料的限制,MOFs材料稳定性较差,相比而言,沸石分子筛具有均一的孔结构和孔径大小,热稳定好,以及可调变的比表面积和孔容积,因此对沸石分子筛作为吸附剂的研究和应用较多。本论文着重研究了小孔径沸石分子筛ZK-5,制备了硅铝比介于3.2-3.6之间的分子筛,并通过Cs与K离子的交换,得到只允许CO2气体进入孔道而限制CH4气体通...
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 天然气能源背景概述
2的工艺"> 1.2 天然气脱除CO2的工艺
1.2.1 溶液吸收技术
1.2.2 低温分离技术
1.2.3 膜分离技术
1.2.4 水合物技术
1.2.5 吸附分离技术
1.3 沸石分子筛
1.3.1 菱沸石CHA
1.3.2 LTA型分子筛
1.3.3 RHO型沸石
1.3.4 ZK-5 （KFI）
1.3.5 其他沸石分子筛
1.4 其他分子筛
1.5 选题依据与研究内容
第二章 实验部分
2.1 主要实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验主要设备及型号
2.2 样品的基本表征方法和条件
2.2.1 粉末X-射线衍射（PXRD）表征
2.2.2 热稳定性表征
2.2.3 扫描电镜表征
2.3 微孔结构材料的鉴定以及相对结晶度测量
2.4 微孔材料的元素分析与吸附性能测试
2.4.1 金属元素分析
2.4.2 比表面积测定
2、CH4和N2的吸附测试"> 2.4.3 高压下CO2、CH4和N2的吸附测试
2.5 理想吸附溶液理论（IAST）
2.6 ZK-5 分子筛材料的制备与表征
2.6.1 ZK-5 分子筛的制备
2.6.2 ZK-5 元素分析测试
2.6.3 ZK-5 SEM测试
2.6.4 ZK-5 比表面积测试
第三章 ZK-5 的Cs离子交换及性能表征
3.1 前言
3.2 ZK-5 的制备
3.3 Cs-ZK-5 的制备及相关表征
3.3.1 Cs-ZK-5 物相的确定
3.3.2 Cs-ZK-5 的热重分析
3.3.3 Cs-ZK-5 的SEM测试
3.3.4 Cs-ZK-5 的EDS测试
3.3.5 Cs-ZK-5 比表面积测试
3.3.6 Cs-ZK-5 气体吸附测试
3.3.7 气体吸附选择性计算
3.4 本章小结
第四章 ZK-5 的K离子交换及性能表征
4.1 前言
4.2 K-ZK-5 的相关表征
4.2.1 K-ZK-5 物相的确定
4.2.2 K-ZK-5 的热重分析
4.2.3 K-ZK-5 的SEM测试
4.2.4 K-ZK-5 的EDS测试
4.2.5 K-ZK-5 比表面积测试
4.2.6 K-ZK-5 气体吸附测试
4.2.7 气体吸附选择性计算
4.3 本章小结
第五章 主要结论及展望
5.1 主要结论
5.2 展望及建议
参考文献
致谢
硕士期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国天然气利用现状及发展趋势研究[J]. 陈历黎,彭海艳. 科技风. 2016(14)
[2]Adsorption separation of carbon dioxide, methane and nitrogen on monoethanol amine modified β-zeolite[J]. Xiaoliang Xu, Xingxiang Zhao, Linbing Sun, Xiaoqin Liu State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, Jiangsu, China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2009(02)
本文编号：3054510
【文章来源】：太原理工大学山西省 211工程院校
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 天然气能源背景概述
2的工艺"> 1.2 天然气脱除CO2的工艺
1.2.1 溶液吸收技术
1.2.2 低温分离技术
1.2.3 膜分离技术
1.2.4 水合物技术
1.2.5 吸附分离技术
1.3 沸石分子筛
1.3.1 菱沸石CHA
1.3.2 LTA型分子筛
1.3.3 RHO型沸石
1.3.4 ZK-5 （KFI）
1.3.5 其他沸石分子筛
1.4 其他分子筛
1.5 选题依据与研究内容
第二章 实验部分
2.1 主要实验试剂及仪器
2.1.1 实验试剂
2.1.2 实验主要设备及型号
2.2 样品的基本表征方法和条件
2.2.1 粉末X-射线衍射（PXRD）表征
2.2.2 热稳定性表征
2.2.3 扫描电镜表征
2.3 微孔结构材料的鉴定以及相对结晶度测量
2.4 微孔材料的元素分析与吸附性能测试
2.4.1 金属元素分析
2.4.2 比表面积测定
2、CH4和N2的吸附测试"> 2.4.3 高压下CO2、CH4和N2的吸附测试
2.5 理想吸附溶液理论（IAST）
2.6 ZK-5 分子筛材料的制备与表征
2.6.1 ZK-5 分子筛的制备
2.6.2 ZK-5 元素分析测试
2.6.3 ZK-5 SEM测试
2.6.4 ZK-5 比表面积测试
第三章 ZK-5 的Cs离子交换及性能表征
3.1 前言
3.2 ZK-5 的制备
3.3 Cs-ZK-5 的制备及相关表征
3.3.1 Cs-ZK-5 物相的确定
3.3.2 Cs-ZK-5 的热重分析
3.3.3 Cs-ZK-5 的SEM测试
3.3.4 Cs-ZK-5 的EDS测试
3.3.5 Cs-ZK-5 比表面积测试
3.3.6 Cs-ZK-5 气体吸附测试
3.3.7 气体吸附选择性计算
3.4 本章小结
第四章 ZK-5 的K离子交换及性能表征
4.1 前言
4.2 K-ZK-5 的相关表征
4.2.1 K-ZK-5 物相的确定
4.2.2 K-ZK-5 的热重分析
4.2.3 K-ZK-5 的SEM测试
4.2.4 K-ZK-5 的EDS测试
4.2.5 K-ZK-5 比表面积测试
4.2.6 K-ZK-5 气体吸附测试
4.2.7 气体吸附选择性计算
4.3 本章小结
第五章 主要结论及展望
5.1 主要结论
5.2 展望及建议
参考文献
致谢
硕士期间发表学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国天然气利用现状及发展趋势研究[J]. 陈历黎,彭海艳. 科技风. 2016(14)
[2]Adsorption separation of carbon dioxide, methane and nitrogen on monoethanol amine modified β-zeolite[J]. Xiaoliang Xu, Xingxiang Zhao, Linbing Sun, Xiaoqin Liu State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, Jiangsu, China. Journal of Natural Gas Chemistry. 2009(02)
本文编号：3054510
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/shiyounenyuanlunwen/3054510.html
