分子筛吸附VOCs与微波脱附性能研究

为筛选适于吸附VOCs与微波脱附的分子筛,并研究其孔径、铝氧四面体、平衡阳离子等性能的影响因素,采用7种吸附剂(K-A,Na-A,Ca-A,Ca-X,Na-X,Na-Y和Na-ZSM5沸石分子筛)和3种VOCs吸附质(苯、甲醇、正己烷)进行了实验研究,利用BET,XRD表征方法对分子筛的孔径、比表面积、孔容和晶胞参数等进行了测试。结果表明:分子筛孔径较大、VOCs极性较大时,吸附量较高;采用不同铝氧四面体结构含量(Na-X,Na-Y,Na-A和Na-ZSM5)及不同平衡阳离子(K-A,Na-A,Ca-A和Ca-X,Na-X)分子筛进行微波脱附时,铝氧四面体结构含量高的分子筛更适用于微波脱附,平衡阳离子为Na~+的分子筛吸波能力强于K~+和Ca~(2+);经5次循环静态吸附、微波脱附,分子筛微波脱附的结构性能稳定。研究成果可为分子筛吸附VOCs与微波脱附新方法的工业化应用提供重要参考。     

变压吸附法脱除甲醇裂解气中CO_CO_2研究

以活性炭和5A分子筛为吸附剂,建立双塔吸附试验,对变压吸附法脱除甲醇裂解气中CO_CO2进行研究。测定了293 K时CO和CO2分别在活性炭和5A分子筛上的吸附等温线和动态穿透曲线,并考察了复合床的填料比和再生方法对吸附性能的影响。结果表明,所选活性炭和5A分子筛对CO和CO2具有较大的静态和动态吸附量,且利用活性炭吸附CO2,5A分子筛吸附CO时甲醇裂解气中CO2和CO吸附和脱附效果更好;复合床活性炭/5A分子筛在填料比为40/20时床层利用率和杂质吸附量最高;H2吹扫法的再生效果优于抽真空法,吹扫气量为2.92 L/min时杂质脱除率较高且H2的消耗量合理,在变压吸附中将顺放气用作吹扫,可有效降低H2的消耗。     

苯在Silicalite-1分子筛上的吸附和脱附

采用重量法研究了苯在silicalite-1分子筛上303K时的吸附和室温至400.C的热脱附行为.结果表明苯在303 K时的吸附和脱附等温线有两个台阶,并且出现了滞后环.DTG曲线展示了当每单位晶胞吸附量小于4个分子时只有一个热脱附峰;而当每单位晶胞吸附量大于4个分子时有两个热脱附峰,并且在TG曲线上每单位晶胞吸附量为4个分子处有一个拐点.DTG曲线揭示了苯在silicalite-1上存在两种吸附位置,吸附在不同位置上的分子之间存在平衡关系,不同升温速率对热脱附几乎无影响.     

用光电子能谱研究金属锰、镁表面与甲醇、乙醇反应

用XPS和UPS法研究金属Mn、Mg表面与CH_3OH、C_2H_5OH的反应,室温下,ROH(R=CH_3,C_2H_5)以RO~-的形态吸附在Mg表面,Mn表面有较高的活性,ROH除以RO~-的形态被吸附外,部分还分解为O~(2-)和脱附的碳氢化合物,加热至600K时,Mn表面RO~-完全分解为O~(2-)和R,后者与表面氢结合后脱附,部分C_2H_5O~-中的碳成无定形碳并在～675K加氢脱附,ROH在氧化锰表面除以RO~-的形态被吸附外,在高于650K时还产生CH_2O_(a)、C_2H_4O_(a)等,这些物种在700K依然存在,氧化使锰表面断裂R—O和C—C键的活性降低而其脱氢活性仍然存在。     

聚乙烯亚胺改性MIL-101(Cr)及其吸附分离CH_4/CO_2特性

采用浸渍法将聚乙烯亚胺(PEI)负载到MIL-101(Cr)上。采用X线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)、热分析仪(TG)和N_2吸附-脱附对改性MIL-101(Cr)吸附剂进行表征。测试改性MIL-101(Cr)吸附剂在101.3 k Pa、25℃条件下对CO_2和CH_4的吸附量,分析PEI负载量和CO_2吸附量与改性MIL-101(Cr)吸附剂的孔径、孔容、比表面积的关系。结果表明:与未改性的MIL-101(Cr)相比,PEI负载量为3.0 mmol的改性MIL-101(Cr)吸附剂对CO_2的吸附量由74.6 cm3/g提升到114.3 cm~3/g,对CH_4的吸附量由11.8 cm~3/g降至8.0 cm~3/g,改性MIL-101(Cr)吸附剂大大提高了CO_2/CH_4的分离性能。改性MIL-101(Cr)吸附剂在80℃、533.12 Pa条件下处理即可完全脱附再生,循环5次对CO_2的吸附性能基本不变。     

变压吸附法净化含N2气体中微量CO的脱附过程

对N2/CO混合气中的CO在NA型吸附剂上的动态吸附和脱附行为进行研究.使用单塔吸附装置测定CO在不同分压和停留时间条件下的动态吸附量,考察降压过程中CO浓度随床层压力的变化特征,确定合适的脱附方法和条件.结果表明:0.9 min是比较合适的停留时间;在床层利用率为80%条件下,顺放的气体可以达到产品气体积分数不超过5 mL/m3的要求;抽真空并使用200 mL/min N2吹扫是合适的脱附再生方式.三塔的变压吸附结果表明,在常温下,反复吸附与脱附再生,可以达到吸附净化含N2气体中微量CO的效果.     

不同吸附剂在沼气脱碳提纯中的分离性能

采用椰壳活性炭、5A和13X分子筛作为吸附剂,动态配气CO2/CH4混合气体作为模拟沼气,研究不用吸附剂及不用原料气配比条件下的CO2/CH4混合气的吸附分离性能,对吸附饱和的13X分子筛分别进行真空(4.5 k Pa)脱附再生和热力(300℃)脱附再生。研究结果表明:在常温常压下,13X分子筛对混合气中CO2的穿透吸附容量为3.21 mmol/g,对CO2/CH4混合气体的分离系数可达10,明显高于5A分子筛和椰壳活性炭的分离系数;减小混合气中CO2的分压,其穿透时间也随着减小,且吸附容量的减小幅度大于分压的减小幅度;真空脱附再生后的13X分子筛吸附分离性能只能恢复到原来的40%左右,而热力脱附再生后分离性能效果较好。     

Al - MCM - 41介孔分子筛对镉离子吸附性能的研究

以十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)为模板剂,合成Al-MCM-41介孔分子筛,通过X-ray粉末衍射、氮气吸附-脱附等温线对样品进行了表征.采用Al-MCM-41为吸附剂,乙酰丙酮为螯合剂对含有二价镉离子的溶液进行了吸附实验,结果表明:Cd2 能定量吸附在Al-MCM-41分子筛上,静态饱和吸附量约为136.86 mg/g,吸附性能符合Langmuir吸附方程特征,并且随吸附液pH值的增大,Cd2 去除率也随之增加.Al-MCM-41介孔分子筛作为吸附剂,对处理有毒金属离子的废水具有积极意义.     

多孔硅铝酸盐的制备及吸湿性能

为满足高效旋转式除湿技术的要求,采用水热法制备硅铝酸盐吸附剂,揭示了搅拌时间对吸附性能的影响.通过N2吸附-脱附等温线和TEM、XPS、XRD和FT-IR等测试对吸附剂结构与形貌进行表征,利用动态水蒸气吸附分析仪测试吸附剂对水蒸气的吸附-脱附性能.结果表明:随着搅拌时间的延长,吸附剂的比表面积、孔容和表面硅铝原子比逐渐增大,而平均孔径逐渐减小,水汽吸附性能有所增强,且吸附剂脱附温度仅为360 K,在低湿度(RH≤40%)下的吸附性能强于3A分子筛.     

正构烷烃在0.5 nm分子筛上蒸馏脱附动力学研究

在433、453和473K下进行了正己烷、正庚烷和正辛烷从0．5nm分子筛上蒸馏脱附实验．另外，对正庚烷考查了不同起始吸附量时的脱附速率．脱附剂采用的是二苯醚．建立了相应于高温下液相热脱附量的计算方法．实验结果表明，对于分离烃类混合物中的正构烷烃来说，0．5nm分子筛是液相再生性能较好的分子筛，二苯醚是一种较好的脱附剂．     

玉米芯活性炭的CH_4/N_2吸附分离性能研究

煤层气中CH_4/N_2的吸附分离是变压吸附分离领域的难题之一,高性能吸附剂的制备是解决这一问题的关键。以玉米芯为原料,KOH为活化剂,采用一步炭化法制备得到玉米芯活性炭,并探究活化温度对活性炭孔结构、表面性质及CH_4/N_2吸附分离性能的影响。采用FTIR,SEM,XPS,N_2吸附-脱附等方法对活性炭的元素组成、孔结构和表面性质进行表征,并采用Freundlich等温式对25℃下活性炭的CH_4和N_2吸附等温线进行拟合。结果表明,随着活化温度的升高,活性炭比表面积、微孔比表面积和微孔孔容均增加,而表面含氧官能团的含量有所下降。在25℃,100 kPa条件下,活性炭对CH_4和N_2的吸附量与0.47～0.90 nm的微孔孔容有关;而CH_4/N_2平衡分离比与V_(0.47～0.55 nm)/V_(0.47～0.90 nm)和表面含氧官能团的含量有关。活性炭AC-T700具有最高的CH_4吸附量(35.3 cm~3/g),同时CH_4/N_2平衡分离比达到3.5.     

6^#溶剂油脱芳精制吸附剂再生技术

吸附剂的再生直接影响吸附精制工艺的成败，决定了吸附过程能耗及吸附剂寿命。对吸附过程中已被轻质芳烃饱和１３Ｘ型分子筛的再生脱附剂进行了筛选，比较。结果表明，工厂中副产Ｃ５馏分是合适的脱附剂。研究表明，温度，空速等因素对脱附效果有影响，脱附温度应于高３００℃，脱附剂空速可随工艺要求在ＬＨＳＶ变化范围０．８－１．２５ｈ＾－１内选择。     

CO_2/CH_4在干酪根中竞争吸附规律的分子模拟

选取有机质作为研究对象,构建干酪根模型,采用巨正则系综蒙特卡罗(GCMC)方法和分子动力学方法(MD)研究不同摩尔分数、不同压力下CH_4和CO_2的气体的竞争吸附行为以及吸附引起的干酪根本体形变。结果表明:CH_4和CO_2单组分吸附时吸附量随着压力的增大而增大,CO_2吸附会在较小的压力时达到饱和,两种气体吸附符合Langmuir吸附规律,可以使用Langmuir方程进行拟合;在相同的压力和温度下,CO_2/CH_4吸附选择性会随着CO_2摩尔分数的增大而减小,CO_2更易被干酪根吸附;干酪根与CO_2有较强的相互作用,干酪根中不同的原子对吸附起着不同的作用;低压阶段吸附是引起体积应变的主要原因,高压阶段压力对体积应变发挥明显作用。     

C2H4-CO2在Co-丝光沸石上吸附分离研究

用重量法测定了C2H4和CO2在Co-丝光沸石上的吸附等温线和吸附扩散动力学曲线,并对吸附平衡等温线和扩散曲线模拟计算,拟合很好. 研究表明,在Co-丝光沸石上,C2H4 的平衡吸附量远大于CO2的;而C2H4的吸附扩散速率与CO2的接近. 因此利用平衡吸附原理,用Co-丝光沸石可将C2H4-CO2中的CO2吸附下来,得到100%的C2H4. 采用动态吸附法考察了吸附温度、流速、浸渍量以及活化温度对Co-丝光沸石吸附分离C2H 4-CO2的影响规律,分析得出吸附剂的最佳操作条件. 采用Co-丝光沸石来分离C2H 4-CO2,分离因数大,选择吸附的量也较大,床层利用率高,脱附较易.     

6#溶剂油脱芳精制吸附剂再生技术

吸附剂的再生直接影响吸附精制工艺的成败,决定了吸附过程能耗及吸附剂寿命.对吸附过程中已被轻质芳烃饱和的13X型分子筛的再生脱附剂进行了筛选、比较.结果表明,工厂中副产C5 馏分是合适的脱附剂.研究表明.温度、空速等因素对脱附效果有影响.脱附温度应高于300℃。脱附剂空速可随工艺要求在LHSV变化范围为0.8～1.25 h-1内选择.所得结果为6# 溶剂油吸附脱芳精制工艺中再生工序的设计和操作提供了依据.     

Fe3+/Cu2+/Ag+改性高比表面活性炭对乙腈中二苯并噻吩的吸附

应用浸渍法,采用Fe3+、Cu2+和Ag+对高比表面活性炭(AC)进行改性,制备出3种改性的AC(Fe3+/AC、Cu2+/AC和Ag+/AC).采用静态吸附法测定改性AC吸附乙腈溶液中二苯并噻吩(DBT)的吸附等温线,应用程序升温脱附法(TPD)测定DBT在未改性AC及3种改性AC上的脱附峰面积,并采用Boehm滴定法测定这4种吸附剂的表面总酸性基团含量.结果表明:与未改性的AC相比,Fe3+/AC、Cu2+/AC和Ag+/AC表面的总酸性基团含量增加,其对乙腈溶液中DBT的吸附容量也增大;各吸附剂表面的总酸性基团含量顺序为Fe3+/AC>Cu2+/AC>Ag+/AC>未改性AC,它们对乙腈溶液中DBT的吸附能力在298K下分别提高了30%、20%、14%.以上结果表明AC类吸附剂的吸附容量与其表面的酸性基团含量成正比;应用浸渍法可提高吸附剂表面的酸性基团含量,从而增加吸附剂表面吸附乙腈溶液中DBT的吸附活性位,提高对DBT的吸附能力.     

使用双端氨基聚乙二醇制备SAPO-34分子筛膜及CO_2/CH_4分离（英文）

首次采用双端氨基聚乙二醇作为模板剂和晶体生长抑制剂制备SAPO-34分子筛和分子筛膜.采用XRD、SEM和N_2吸附-脱附对合成的SAPO-34分子筛和分子筛膜进行表征.所制备SAPO-34分子筛膜用于CO_2/CH_4混合气体分离,在温度为295 K,分子筛膜两侧压差为0.14 MPa条件下,CO_2/CH_4分离选择性高达317,CO_2渗透率达到1.46×10~(-6)mol·m~(-2)·s~(-1)·Pa~(-1).结果表明,使用双端氨基聚乙二醇800制备的SAPO-34分子筛膜在天然气处理过程中具有广阔的应用前景.     

丙烯/丙烷在分子筛上吸附热力学的Monte Carlo模拟

运用Monte Carlo方法，模拟了300 K、101 kPa条件下丙烯(C₃H₆)和丙烷(C₃H₈)单组分以及二元混合组分气体在DD3R、ITQ-32、Si-CHA、Si-SAS、ITQ-12和ITQ-3共6种纯硅分子筛上的吸附过程。Si-CHA和Si-SAS分子筛对C₃H₆和C₃H₈单组分气体的吸附量较大。6种分子筛在300 K时的吸附等温线均属于Ⅰ类Dubinin-Radushkevich(D-R)型，揭示了吸附质在微孔内发生体积填充的过程，Si-SAS分子筛对C₃H₆的吸附量随温度升高而降低。Si-SAS分子筛对C₃H₆/C₃H₈二元混合物的C₃H₆吸附量为2.26 mmol/g,选择性为3.94,是分离二者的最佳吸附剂，进一步发...     

KMnO4和KOH改性椰壳生物炭的制备及其去除废水中铀的机理研究

用KMnO₄和KOH对椰壳生物炭进行改性,制备成改性椰壳生物炭。采用傅立叶红外光谱对其进行了表征,探究了吸附剂投加量、温度、溶液pH和U(VI)初始质量浓度对U(VI)吸附性能的影响,分析了其吸附铀的机制。结果表明:在T=298 K、c₀=10~80 mg/L,pH=5的条件下,改性椰壳生物炭对U(VI)的吸附能力达到4.82 mg/g;改性椰壳生物炭的—OH可与U(VI)发生络合反应;改性椰壳生物炭对U(VI)的吸附符合准二级动力学模型、粒子内扩散模型以及Langmuir等温吸附模型。     

吸液驱气法对微孔材料的表征

为了提供一种高效描述多孔材料的方式,以水和乙醇为液体探针,N_2、O_2和CO_2为气体探针,在303 K和常压下研究了3种吸附剂(AC、CMS和ZSM)的吸液驱气行为.引入一种描述微孔吸附剂吸液驱气过程的动力学模型去拟合吸液驱气曲线,用于提取定量化信息.结果表明,吸液驱气法对于吸附剂、液体探针以及气体探针的改变十分敏锐.气体驱替量随着时间推移变化的曲线与吸附剂的孔隙结构和表面性质关系密切,同时也与涉及的液体和气体探针的性质有关.吸液驱气曲线能够通过平衡驱气量V_e提供微孔容积和吸附质气体密度的相关信息,通过微孔扩散速率系数k_1指示微孔和流体探针分子尺寸的相对大小以及气体分子的吸附状态.吸液驱气曲线还能够反映吸附剂孔径分布的均一性、液体探针与吸附剂的亲和性以及气体探针分子在吸附剂微孔内的吸附密度.