张健[1]2002年在《新型CO_2-PSA吸附剂的研制与应用研究》文中研究指明本实验采用单柱动态评价装置对吸附剂在N_2—CO_2混合气中的CO_2吸附性能进行评价。 实验主要以吸附剂的可逆吸附量、解吸成本和吸附量压力弹性作为评价指标，对CO_2在改性后的13X分子筛、丝光沸石、煤基活性炭、果壳基活性炭和颗粒状的活性炭纤维的吸附性能进行研究。 本实验采用水热交换法对13X分子筛和丝光沸石进行离子交换。采用浸渍法对煤基活性炭和果壳基活性炭进行改性。采用酚醛树脂和丙烯酸树脂作黏合剂对活性炭纤维进行成型研究。 研究得出0.3mol／L的溶液离子交换效果最优。改性后的活性炭表面形成特殊的吸附中心，经过对CO~(2+)、Mg~(2+)、Cu~(2+)改性的活性炭吸附剂的研究，我们得出Cu~(2+)改性的果壳基活性炭具有很好的对二氧化碳的吸附可逆行，而且可逆吸附量受压力变化的影响在一定压力时十分明显。对以丙烯酸树脂作黏合剂混合有85％果壳基活性炭成型的活性炭纤维吸附剂研究，得出其解吸性能十分优良。
张健, 张永春, 柏巍, 田荔[2]2002年在《新型CO_2-PSA吸附剂的性能研究》文中提出改性后的活性炭表面形成特殊的吸附中心 ,我们研究二氧化碳在其表面的吸附穿透曲线及压力和解吸时间对吸附性能的影响。经过对 Ca2 + 、Mg2 + 、Cu2 + 改性的活性炭吸附剂的研究 ,我们得出 Cu2 + 改性的果壳基活性炭具有很好的对二氧化碳的吸附可逆行 ,而且可逆吸附量受压力变化的影响在一定压力时十分明显 ,因此是一种优良的 CO2 - PSA吸附剂
杨明莉[3]2004年在《煤层甲烷变压吸附浓缩的研究》文中进行了进一步梳理本文分别以典型的低反应性松藻无烟煤和高反应性云南先锋褐煤为原料,以碱活化一步法工艺制备了煤基活性炭,并对其结构性能进行了表征。发现松藻无烟煤经炭化和碱活化,BET表面积和极限容积均递增;最可几孔径变小,但无烟煤与其炭化样的的最可几孔径相同,与无烟煤反应活性小、挥发分份少、活化温度下活化剂产生的钾蒸汽挤进煤石墨片层之间,增加微孔数量的活化机理相吻合。提出了建立在园柱形孔基本假设下的杂合芦笙模型,可用于描述活性炭之类的非均匀多孔固体的孔结构;在此基础上,借助于低温氮吸附法,结合分形理论发现873K下常规方法制备的无烟煤基活性炭存在双重表面分维。用正二十四烷对活性炭进行了表面亲烃改性,减少了其表面的酸性基团量,提高了活性炭表面对甲烷的亲合性,在更宽的压力范围内提高了活性炭对模拟煤层气的分离性能。籍此制备了表面亲烃改性活性炭分离柱,用于对模拟煤层气进行PSA浓缩分离。结果表明,经两次循环,可将含甲烷约60%的模拟煤层气变为近91%的甲烷浓缩气体。提出将不规则多孔固体表面的不均匀性及其所导致的表面各部位能量的非均衡分布看作表面等能量活性吸附位点的不均匀性分布的观点;将吸附质浓度(或压力)作为探测孔径的一种“探针”,当它由小到大时,会优先占据孔径由小到大的孔中的等能量吸附位点,为此提出了修正的Langmuir等温吸附模型:并运用该模型描述了活性炭AC-L改性前后对CO2、N2和CH4的平衡吸附行为。设计研制了一套带预处理柱的双柱自控PSA实验装置,克服了原有单柱PSA实验装置气密性不佳、自动化程度低、工作压力偏低和现有工业装置在配气、操作压力、取样等实验研究性能上的不足;更便于在更大的压力范围内对煤层甲烷的PSA浓缩净化过程及其它气体分离过程进行研究。在所研制的实验装置上,进行了不同的吸附压力和流量下模拟煤层气在改性活性炭吸附柱中的动态穿透实验,获得了吸附柱穿透曲线。依据吸附柱中改性活性炭对甲烷吸附的S型等温线规律和穿透过程中柱内上、中、下温度波动范围在1℃内的事实,具建立了理想气体、轴向扩散活塞流和线性驱动力的前提下的非线性柱动力学穿透模型;用Microsoft Visual Foxpro 6.0软件对模型进行了数值分析。模拟结果符合实验结果。
刘志军[4]2006年在《变压吸附法从合成气中分离一氧化碳的基础研究》文中认为一氧化碳既是“碳一化学”的基础原料,又是有害的大气污染物,也是多种催化反应中的催化剂毒物,因此分离和回收CO具有重要的意义。工业上变压吸附法是一种有效的分离CO的方法,它操作方便、能耗低。实现该技术的关键是研制开发出高效的CO吸附剂。目前,CO吸附剂的开发大多集中在以Cu~+为活性组分负载到载体上,本研究所研制了Cu~+-活性炭-稀土化合物制成的高选择性NA型络合吸附剂。前人很少研究多组分气体的动态竞争吸附及置换行为,为此本文以分离回收和制取高纯度CO为目标,研究了多组分气体在NA型络合吸附剂上的动态吸附性能,并以净化合成氨原料气为目的,测定了低浓度CO变压吸附过程,比较了变压吸附法与甲烷化法脱除CO的能耗。本文测定了单组分气体的吸附平衡以及CO-N_2、CO-CH_4、CO-CO_2双组分混合气体和CO-N_2-CH_4、CO-CH_4-CO_2叁组分混合气体的动态吸附分离性能,也考察了原料气中微量O_2对CO动态吸附的影响。结果显示NA型吸附剂对CO的吸附量较大,选择性较好,适合变压吸附。CO/N_2分离系数较高(>5.5),N_2基本不吸附,可以满足分离两种气体或从N_2中除去微量CO的要求;CO/CH_4动态分离系数不及CO-N_2体系;CO_2的吸附量较大,但相对于CO仍是弱吸附组分,原料气中CO_2的存在基本不影响CO在此吸附剂上的动态吸附;叁组分混合气体吸附时,受杂质气体种类增多的影响,与双组分体系相比分离系数略有降低,但相差不大。吸附剂经过高温活化后第一次CO的穿透吸附量最大,第一次抽真空再生后基本趋近于一个平衡值,大约为初次的2/3。原料气中微量的O_2会使CO的穿透吸附量明显降低,使用此吸附剂脱除或提纯CO时需把原料气中的O_2脱除。研究了从CO-CH_4、CO-CO_2双组分和CO-CH_4-CO_2叁组分混合气体中分离制取高纯度CO时的吸附与置换特性,用抽真空和纯CO置换相结合的方法考察了叁个不同杂质气体分压下,产品CO纯度、置换率和原料气中杂质浓度之间的关系。实验结果表明CH_4是弱吸附组分,当置换率很小时就可置换完全,得到合格的产品气。CO_2吸附量较大,需要更大的置换率才可达到纯度要求。
马东祝[5]2013年在《煤矿乏风瓦斯变压吸附分离吸附剂的研究》文中研究指明主要围绕乏风瓦斯富集和分离，进行了负载金属改性活性炭、KOH改性活性炭和活性炭纤维、高温焙烧改性活性炭等变压吸附分离吸附剂的研究工作，并进行了中试用吸附剂的工业化制备和中试实验。以吸附剂的分离系数α、吸附能力选择系数W、吸附选择参数S和吸附量V等为评价参数，以孔径、孔容、比表面积等为参考，进行改性碳材料吸附剂的筛选。活性炭中选择PA-1进行金属负载改性，10~20mesh椰壳炭进行高温焙烧和KOH活化改性，选择ZC1326作为ACF中最适合的改性材料。采用水热法负载金属改性活性炭PA-1进行了金属离子的选择，其中以Ti改性尤为突出。采用分离系数、吸附选择能力系数、吸附选择参数和在150kPa时的CH4吸附量来评价吸附剂的性能，并进行了常温常压穿透实验测试其吸附性能。分离系数α由PA-1的4.0变化为Ti-PA-1-160℃的4.3和Ti-PA-1-160℃-1100℃的3.9，吸附能力选择系数W也从PA-1和Ti-PA-1-160℃的2.8降至Ti-PA-1-160℃-1100℃的2.2，相应的吸附选择参数S为：11.20、12.04和8.58，但其在150kPa时对甲烷的吸附量V却从22.7cm~3/g升至34.4cm~3/g，增加了51.5%。1100℃N_2保护焙烧的Ti改性活性炭CH4常压穿透曲线的穿出点为111s，比未改性的活性炭和160℃水热方法Ti改性活性炭滞后了41%和50%。浸渍负载Sr改性活性炭表现出对N_2极低的吸附性能。采用KOH和活性炭混合法改性椰壳炭及KOH溶液浸渍法改性活性炭纤维进行实验研究。当KOH：C=2：1、碳化温度和活化温度分别为500℃和800℃、碳化时间和活化时间分别为1h和2h时，改性后的活性炭吸附效果最佳，对甲烷的吸附量V高达51.6cm~3/g，分离系数α为4.2，吸附选择能力W系数为2.5，吸附选择参数S为10.50，分别比未改性前变化了+63.8%，-10.6%，+4.2%和-6.9%。当KOH浓度为13%、活化时间为40min、活化温度为800℃时，改性后的活性炭纤维吸附效果最佳，分离系数α为4.2，吸附选择能力系数W为2.4，吸附选择参数S为10.08，虽然叁个参数比未改性前分别降低了4.5%、11.1%和15.2%，但其对甲烷的吸附量V却达到49.4cm~3/g，比未改性前增加了48.3%。采用高温焙烧对活性炭进行改性研究。考察了不同焙烧温度、不同焙烧时间、不同焙烧气氛对椰壳炭分离CH4/N_2性能和物理性能的影响，采用分离系数、吸附选择能力系数、吸附选择参数和在150kPa时的CH4吸附量来评价吸附剂的性能，并进行了常温常压穿透实验测试其吸附性能。在实验研究范围内发现N_2保护下600℃焙烧4h时，改性椰壳炭的物理性能没有明显改变的情况下，具有良好的吸附分离性能。此时改性后的活性炭分离系数α为4.8，比未改性前的4.7增大了2.1%；吸附选择能力系数W为2.2，比未改性前的2.4降低了8.3%，吸附选择参数S为10.56，比未改性前的11.28降低了6.4%，对甲烷的吸附量V为36.0cm~3/g，比未改性前的31.5cm~3/g增大了14.3%；常压穿透曲线穿出点为172s，比未改性前的55s滞后了212.7%。中试用吸附剂的工业化制备采用氮气保护650℃焙烧4h、1mol/LHCl溶液浸泡24h、洗涤和热风烘干工艺，制得烘干后的活性炭为3745kg，总的损失率为22.4%。搭建了一套原料气进气量为1000m~3/h的煤矿乏风瓦斯分离富集中试试验装置。利用乏风减量装置，通过旋流富集在出口中心部分最高可获取的甲烷浓度可达0.3%。在乏风瓦斯平均浓度约为0.2%的条件下，吸附分离富集系统出口的瓦斯浓度≥1%，回收率可达到50%左右。
陈道远[6]2003年在《变压吸附法脱除二氧化碳的研究》文中指出变压吸附（PSA）法脱除二氧化碳由于工艺过程简单、操作简便、能耗低且无腐蚀和污染，已经初步实现工业化，但一直存在吸附剂选择性和产品气回收率不高的问题。因此变压吸附法脱碳的关键在于高效脱碳吸附剂的开发和选择，以及合理的工艺流程的设计，以实现脱碳过程的高选择性和产品气的高回收率。本文以从含氮混合气中采用变压吸附法脱除CO_2为目标，以合成氨工业合成气脱碳为应用背景，在对国产的叁种常用脱碳吸附剂（活性炭和硅胶类）进行静态和动态法二氧化碳吸附性能测定的基础上，选择出CO_2吸附量大和吸附选择性高的吸附剂，并对变压步骤进行实验研究和模型计算，最终利用本文的研究基础进行脱碳过程工业设计。测定了N2、CO_2纯组分在叁种吸附剂上的吸附等温线，并用Langmuir吸附等温模型方程进行关联。在单柱上用动态法测定了CO_2分别在H2和N2稀释条件下在叁种吸附剂上的吸附平衡数据，综合比较了叁种吸附剂对CO_2动态吸附性能，并研究了吸附剂AC和SG1对CO_2/N2二元混合体系中CO_2的吸附选择性。对两种硅胶型吸附剂动态吸附二氧化碳性能的差异进行分析，比较两种吸附剂内部结构的不同，讨论了吸附剂内部结构对其吸附性能的影响。由于产品气的回收率和变压步骤有很大关系，因此在吸附剂AC和SG1上对含二氧化碳混合气进行了顺向放压步骤和逆向放压步骤的实验测定，研究不同床层利用率下二氧化碳单组分和含氮混合气在顺放及逆放过程中出口气二氧化碳浓度和压力的关系，比较和讨论了两种混合气体系中两种吸附剂顺放过程顺放气浓度变化特性，结果为含二氧化碳混合气体吸附分离循环过程的设计提供了重要的数据。在实验测定的基础上，建立了合适的等温吸附动态模型，采用线性推动力的传质模型，对二氧化碳单组分及二氧化碳/氮气体系的吸附过程和变压步骤（顺向降压）进行计算，模型计算值与实验数据具有较好的一致性，并且通过模型计算研究了床层内部在吸附和顺放过程中的气相主体的浓度分布，从而为吸附循环过程产品气回收率的提高提供了过程设计的工具。根据模型计算和实验数据数据及技术指标要求，对甲醇蒸汽转化裂解气变压<WP=7>吸附脱碳流程进行了初步的设计，选择合适的脱碳吸附剂，并确定合理的变压吸附操作流程，计算出吸附塔的尺寸及吸附剂装填量等基本参数。工厂装置运行结果表明，采用该流程进行二氧化碳的脱除和氢气的提纯，氢气的纯度大于99.99%，回收率大于92%，与国内同类装置相比，氢气回收率提高10个百分点以上，具有显着的经济效益。
王梅[7]2017年在《多孔炭基吸附剂的结构设计及其对二氧化碳的吸附、再生性能研究》文中指出多孔炭材料因具有来源多样化、结构及表面化学可调控等优势,成为当前采用吸附法进行二氧化碳捕集的研究热点。虽然多孔炭基二氧化碳吸附剂的研究已经取得了较大的进展,但对于高效炭基吸附剂的宏观形貌调控、杂质气体的影响以及再生方式等方面仍存在很多问题需要深入的探讨和研究。本工作以多孔炭在二氧化碳捕集方面的应用为背景,根据多孔炭基吸附剂的结构、表面化学与二氧化碳吸附性能的关系,从宏观和微观尺度对多孔炭基吸附剂进行调控,建立多孔炭脱除二氧化碳的系统性研究,考察多孔炭基吸附剂在多种再生方式下的吸/脱附性能,开发研制具有高吸附容量、高选择性、高吸/脱附速率的二氧化碳捕集用新型多孔炭基吸附材料。主要结论如下:(1)富氮炭微球的可控制备及其二氧化碳吸附性能研究以间苯二酚、甲醛和叁聚氰胺为前驱体,规模化制备球形度均匀、单分散性好的富氮炭微球,考察了前驱体中叁聚氰胺与间苯二酚的比例对富氮炭微球微观形貌、孔结构、氮含量以及二氧化碳吸附性能的影响。结果发现,叁聚氰胺不仅可以提供氮源,还可以起到催化作用。适当的叁聚氰胺添加量可以提高炭微球粒径的均匀性及微孔结构,比表面积和总孔容最高可达到796 m~2/g和0.36 cm~3/g。富氮炭微球在273 K下的最大二氧化碳吸附量可达到4.50mmol/g,而且该样品具有相对适中的吸附热,快速的吸附动力学,并能在长期循环使用过程中保持优异的稳定性。进一步采用氢氧化钾对炭微球进行活化,可极大提高材料的孔结构,二氧化碳吸附量可以提高到6.80mmol/g。(2)纤维素基氮掺杂炭气凝胶的制备及其二氧化碳吸附性能研究以纤维素为碳前躯体,尿素为氮源,氢氧化钠水溶液为溶剂,通过聚合、冷冻干燥、炭化/活化一体化等过程制备氮掺杂的高比表面积炭气凝胶。氢氧化钠可以破坏纤维素分子内以及分子间氢键,使纤维素能够均匀分散在水溶液,并且在炭化过程中对纤维素起到活化作用;尿素不仅为炭气凝胶提供氮源,而且在聚合过程中起到交联作用,使纤维素分子形成稳定的骨架网络结构,由此制备的炭气凝胶具有均匀的、蜂窝状的叁维网络结构,其最高表面积和孔容可分别达到2298m~2/g和2.20cm~3/g。丰富的微孔结构以及适宜的氮含量,使炭气凝胶在273 K和298 K下的二氧化碳吸附量分别为5.01 mmol/g和 3.32 mmol/g。(3)整体式分级孔炭基二氧化碳吸附剂的设计制备及变电再生性能研究基于预氧化的聚丙烯腈纤维毡增强酚醛气凝胶的复合方法制备高强度、整体式分级孔炭,定向控制材料的宏观形貌以及微观孔隙结构。分级孔结构的存在,大孔有利于二氧化碳分子的扩散传输,微孔有利于二氧化碳的吸附,使分级孔炭具有高效的二氧化碳吸附性能,在298 K时,其常压二氧化碳吸附量为3.80 mmol/g,高压(25 bar)吸附量可达到15.90 mmol/g,CO2/N2选择性可达到13。进一步构造一种新型的结构-功能一体化的卷式层级孔炭,可直接用于动态二氧化碳吸附,允许轴向和径向均匀的气体流动,而且材料独特的整体式结构和良好的导电、导热性,可采用变电再生实现快速升温脱附。(4)球形中孔炭基固态胺吸附剂的制备及其对二氧化碳吸附、再生性能研究采用悬浮聚合辅助的溶胶-凝胶法制备了毫米级的球形中孔炭载体,担载聚乙烯亚胺(PEI)和扩散助剂聚乙二醇(PEG)制备固态胺吸附剂。中孔炭发达的叁维网络结构有利于PEI在孔道内的均匀分散,使吸附剂具有较大的气/固接触面积;连通的开孔结构有利于二氧化碳的内扩散过程,可以提高胺基利用率;高分子量的PEI赋予吸附剂优异的循环稳定性;PEG的添加可以提升吸附剂的热力学吸附-动力学扩散行为,使吸附剂在75℃下对15%CO2吸附量可达到3.73 mmol/g。在有水条件下,吸附量可进一步提升14.7%,而且水的存在会降低氧气对固态胺吸附剂的不利影响,但是在SO_2、NO和NO_2等气体存在下会加剧吸附剂性能的衰减。此外,球形中孔炭基固态胺吸附剂可采用变温吸附、变真空吸附以及变电吸附等多种方法进行再生。
戴岳[8]2004年在《络合型吸附剂变压吸附环氧乙烷生产尾气中乙烯的研究》文中认为本文以吸附法回收环氧乙烷工业尾气中的乙烯为应用背景,对活性炭吸附剂和南京工业大学吸附分离技术研究所研制的 NJ 型络合吸附剂进行了考察。考察的目标为乙烯的吸附量、乙烯/乙烷体系的选择性、不同比例的工业排放气中各组分对乙烯在不同吸附剂上变压吸附性能的影响、吸附剂的再生性能。实验测定了排放气中各种单组分气体在两种吸附剂上的静态吸附等温线。结果表明,其中活性炭对乙烯单组分的吸附量较大,而 NJ 型络合吸附剂对乙烯的吸附量较小。选用了分别考虑物理吸附和化学吸附的模型,该模型可以较好的对单组分平衡数据进行关联,计算值与实验值具有较好的一致性。建立了柱动态法测定吸附剂吸附性能的装置,模拟工业排放气配制多组分混合气体,分别考察了两种吸附剂的抽真空变压吸附性能。多组分混合气的动态吸附实验表明,在相同条件下,两种吸附剂中活性炭对乙烯的吸附容虽然较大,但对乙烯的选择性较小,且乙烯/乙烷的分离系数小于 1;NJ 型络合吸附剂的乙烯选择性优于活性炭吸附剂。实验考察了不同比例的工业排放气中各主要组分对乙烯在吸附剂上变压吸附性能的影响,发现 NJ 型络合吸附剂的吸附稳定性也优于活性炭。实验中使用环氧乙烷装置排放气,考察了 NJ 型络合型吸附剂变压吸附回收乙烯的工业应用可行性。结果表明,NJ 型络合吸附剂的稳定性和变压再生性能很好,且脱附出来的乙烯浓度较大,为工业应用提供了基础。实验进一步证明了 NJ 型络合吸附剂具有良好的惰性气体吹扫再生性能以及甲烷气吹扫再生性能。根据实验结果,初步设计了采用 NJ 型络合吸附剂变压吸附回收环氧乙烷工业尾气中乙烯的工艺,并选择了合理的变压吸附操作流程。对工业应用的可行性分析表明,采用变压吸附法回收乙烯,乙烯的纯度高、回收率大,与其他方法相比,具有显着的经济效益。
刘亚敏[9]2011年在《新型固体胺吸附分离烟气中二氧化碳》文中研究说明烟道气中二氧化碳的捕集分离是目前国内外广泛关注的研究热点,各种新的技术不断被提出和发展。其中吸附分离技术以其低能耗、低腐蚀性等优点而被视为是一种有应用前景的烟道气中二氧化碳分离技术。在吸附分离技术实际应用中,其技术适用与否的关键在于吸附剂的优良有效性,因此研发新型有效的CO2吸附剂可明显增强吸附技术在烟气分离中的适用性。本论文选用新型介孔分子筛材料SBA-16、KIT-6为载体、富氨基物质为改性剂合成新型固体胺吸附剂。通过表面分析和性能测试对所合成吸附剂进行优选,并在模拟烟气条件下对优选出的固体胺吸附剂进行动态吸附研究,考察烟气中其它成分对吸附过程的影响。主要研究结论如下：1.以介孔分子筛SBA-16、KIT-6为载体,聚乙烯亚胺(PEI)、四乙烯五胺(TEPA)为表面改性剂,采用浸渍法合成了新型固体胺吸附剂。新型固体胺吸附剂仍然保持了载体介孔分子筛的主孔道结构,但孔径、孔容均随着PEI、TEPA浸渍量的增加而逐渐减少；固体胺吸附剂的CO2吸附量随着PEI、TEPA浸渍量的升高而增加,介孔分子筛SBA-16、KIT-6的最大PEI、TEPA浸渍量分别为37wt%和50wt%；固体胺吸附剂的CO2吸附量随吸附温度的升高而增加,在343K时达到最大,而在353K则略微下降。吸附温度在343K时,吸附剂KIT-6/TEPA的吸附量为3.2mmol·g-1;经过10次吸附脱附循环操作后,吸附剂吸附容量最多降低了5%。2.固定床动态吸附实验表明,随着温度由293K升至343K,吸附剂KIT-6/TEPA的CO2动态吸附量由1.9mmol·g-1升至3.1mmol·g-1,而温度在353K时,CO2动态吸附量则下降到2.8mmol·g-1;实际工业烟气温度范围内(323K～353K),CO2动态吸附量为2.8～3.1mmol·g-1,吸附速率为0.022mmol·min-1;吸附剂KIT-6/TEPA吸附CO2的过程以化学吸附为主,吸附温度在323-343K时,其化学吸附量占总动态吸附量的97.2%以上；吸附剂KIT-6/TEPA的CO2吸附等温线(293K-343K)属于类型Ⅰ吸附等温线,实验结果与Langmuir方程模拟结果有着良好的相关性(相关系数0.9248～0.9549),平均等量吸附热达到了43.8kJ·mol-1。3.烟气中水分的存在能提高吸附剂KIT-6/TEPA的CO2吸附量,温度保持在333K时,随着模拟气体中相对湿度RH由0%升至37%,吸附量由2.9mmol·g-1增加到3.2mmol·g-1,继续升高RH,吸附量则基本保持在3.2mmol·g-1;烟气中NO浓度由Oppm升高至400ppm时,吸附量保持在2.9mmol·g-1 (RH=0%)和3.2mmol·g-1(RH=100%)不变；烟气中SO2浓度由0ppm升至300ppm时,吸附量从3.2mmol·g-1略微下降到3.1mmol·g-1,而SO2浓度为400ppm时,吸附量则降低到2.41mmol·g-1;模拟实际工业烟气条件下40次的吸附/再生循环实验后,CO2的吸附容量基本保持在3.2mmol·g-1;动力学模型能很好的模拟所制备固体胺吸附剂的CO2吸附穿透曲线。4.在脱附温度为373K、气体流量为100cm3·min-1的实验条件下进行了10次的脱附再生实验,吸附剂KIT-6/TEPA均在11min内达到了CO2的完全脱附,脱附1摩尔CO2约需21摩尔N2；真空变温脱附再生实验表明,在压力为5KPa、温度为393K的实验条件下,CO2的脱附速率最高,达到1.02mmol·min-1,同时吸附剂在20min内完全再生,其再生最低能耗约为1.41MJ·Kg-1CO2;以600MW燃煤电厂为例对工业工艺进行了初步估算,CO2脱除效率为90%时每小时可捕集约471吨CO2,最低能耗值约为0.39MWh·ton-1CO2。
鲁东东[10]2014年在《制氧吸附剂的合成与双回流真空变压吸附空分模拟》文中研究表明本文采用水热交换法对13X型分子筛进行Li+改性，考察了分子筛种类、交换次数、锂钠比（锂的摩尔量与分子筛中的钠的摩尔量的比值）对交换的影响，同时研究了粘结剂和田菁粉比例、活化温度、活化气氛对吸附剂吸附量的影响。经考察，得到合成LiX型制氧吸附剂的最佳条件：反应体系压力为0.2Mpa（表）、130℃、氯化锂浓度为2mol/L、锂钠比为4、交换4次、每次3h、粘结剂比例为5%、田菁粉比例为2%、活化温度450℃、活化气氛干燥Air。通过SEM、EDS表征分别得到交换前后分子筛结构形貌保持一致和Li+交换度较高。测的了不同温度下改性前后吸附剂的吸附等温线，得到在室温0.12MPa下，N2的吸附量0.75mmol/g，氮氧分离因子为6.2。分离性PSA（Stripping PSA）和富集型PSA（Enriching PSA）分别只能得到一种轻组分和重组分产品，双回流变压吸附过程（Duplex PSA）能同时得到两种轻重组分产品，是Stripping PSA和Enriching PSA的结合体。Duplex VPSA是一种中间位置进料，塔顶和塔底分别采用轻、重组分回流的变压吸附过程,能够同时得到较高纯度、较高回收率的轻、重组分产品。按照原料气进入低压PL塔或高压PH塔和用轻组分产品A或重组分产品B进行压力重置（Pressure resetting）可分为4种类型。利用Aspen Adsorption模拟软件，以实验室测得自制Li-X氧分子筛的性能参数，分别对低压进料和高压进料两塔Duplex VPSA空气分离进行了模拟研究。低压进料Duplex VPSA每个循环包含进料/轻组分回流，均压升，重组分产品升压，重组分回流/吸附,均压降，逆向降压六个步骤，在吸附压力2bar和解吸压力0.57bar下能够得到浓度98.08%的氧气和浓度97.57%的氮气，回收率分别为90.32%和98.89%。研究了不同进料位置，均压方式，均压程度和回流比对产品气的纯度和回收率的影响，并与文献上的过程性能进行了对比。同时简单考察了进料位置、回流比对六步骤高压进料的Duplex PSA过程产品纯度和回收率的影响，表明高压进料Duplex PSA同样能得到较高纯度、较高回收率的轻重组分产品。通过对低压进料和高压进料Duplex PSA过程对比，表明两过程均能得到较高纯度、高回收率的轻重组分产品。但在相同进料位置下，低压进料的DuplexPSA一个循环的进料量约为高压进料量的3倍；低压进料Duplex PSA的单位能耗要约为高压进料单位能耗的1/3。结果表明低压进料Duplex PSA过程能够同时得到较高纯度和回收率的氧气和氮气，并且具有较大进料量和较低能耗。
参考文献：
[1]. 新型CO_2-PSA吸附剂的研制与应用研究[D]. 张健. 大连理工大学. 2002
[2]. 新型CO_2-PSA吸附剂的性能研究[J]. 张健, 张永春, 柏巍, 田荔. 低温与特气. 2002
[3]. 煤层甲烷变压吸附浓缩的研究[D]. 杨明莉. 重庆大学. 2004
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