沸石分子筛在气体吸附分离方面的应用研究

基于各工业气体的物理性质和沸石分子筛独特的结构、表面极性及电性,介绍了A型、X型分子筛及天然沸石等沸石分子筛在气体吸附分离方面的应用情况,并对工业气体吸附分离中沸石分子筛吸附剂的进一步发展做了展望。     

碳分子筛的制法、性质和用途

本文综述了碳分子筛的制法、性质和用途，论述了碳分子筛的研究进展，指出碳分 子筛的优越性在于它具有潜在新用途，加强这方面的研究是化学、化工工作者探讨的领域之 一。     

酸性气体CO2的膜分离技术研究进展

气体膜分离法正发展成为分离酸性气体的一项重要技术。介绍了其基本原理,国内外开发的新型膜材料及性能的研究进展,指出了发展前景。     

5A型分子筛吸附热的反相气相色谱研究

结合气相色谱分析方法的特征,应用反相气相色谱法,以N2、CO为探针分子,在不同温度下测定了新制备的分子筛5A-1、5A-2、5A-3、5A-4的保留时间,以保留时间的对数对温度倒数进行回归分析。结果得到线性关系良好的曲线,由此曲线计算得到这些分子筛对CO和N2的吸附热范围分别为26.60~30.12kJ,25.0~28.01kJ。本研究的结果表明,反相气相色谱法能测定出结构微小改变时的吸附热差别。     

基于分子筛13X的氢同位素分离

液氮温度下用分子筛13X在自行设计的单塔变压吸附装置上进行氢氘同位素气体的分离研究,考察了流量、压力与吸附床长度对分离效果的影响,在气体总压0.40 MPa、总流量63.86 cm3/min与吸附床长度1.0 m时氢氘分离因子可达到1.27.结合平衡吸附和动态分离之间的差异,表明吸附法能够有效分离氢同位素气体的机理是基于动力学效应.     

气体分离用管状炭分子筛膜

以无机陶瓷管为支撑体、热塑性酚醛树脂为原料,经高温炭化制备了炭分子筛膜.用低温N2吸附的方法测定了炭分子筛膜的比表面积,用扫描电子显微镜对膜的形貌和厚度进行了表征.考察了膜的气体透过率以及气体的理想选择性随温度的变化关系： H2、CO2、O2、N2和CH4的透过率随温度的升高而增大;理想选择性α（H2/N2）、α（CO2/N2）、α（CO2/CH4）随温度的升高而减小,而α（O2/N2）随温度的升高先增大后减小,在90℃左右气体选择性达到最大.最后由阿累尼乌斯公式计算了气体透过炭分子筛膜的活化能, 进一步说明气体透过机理为活化扩散.     

气体分离用聚合物膜材料基团的设计与性能

采用基团贡献法和自由体积模型,分析了聚合物基团对膜分离性能的影响,比较了不同聚合物基团对O2和N2选择性和渗透性的贡献,预测了特定基团聚合物对O2和N2的分离性能。通过设计聚合物基团,改进了气体分离用膜材料的性能,计算结果与文献数据吻合良好。     

磷酸硅铝分子筛SAPO-5的合成和性能研究

在原料来源及配及等条件不同于文献报道的前提下,采用活性远低于假薄水铝石的氢氧化铝,并以廉价的三乙胺为模板剂,制出几种硅含量不同的SAPO-5分子筛。通过扫描电镜、X射线衍射确认合成的物种为单一相SAPO-5。采用吸附、差热、程序升温等手段测定了它们的物化性能。     

聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺平板复合膜CO2/CH4的研究

利用聚二甲基硅氧烷/聚醚酰亚胺（PDMS/PEI）非对称平板复合膜,以CO2/CH4混合体系作为研究对象,考察了原料气组成、原料气压力、渗余相流量、温度对分离过程的影响。结果表明：随着原料气中CH4组成的提高,CO2渗透速率下降,分离因子先升高,但在CH4体积分数大于0.5时,分离因子开始下降;随着原料气压力的提高,CO2的渗透速率和分离因子均为下降趋势;在不同压力和温度下,随着渗余相流量的增大,CO2渗透速率基本维持稳定,分离因子略有上升,其中在低压或者低温下,CO2分离因子变化不大,在高压或者高温下,CO2分离因子上升明显。     

城市煤气联产甲醇工艺中膜分离技术的应用

采用膜分离技术回收城市煤气联产甲醇驰放气中的氢,返回到合成系统用于调节H/C比在2.05～2.20的最佳操作范围内,使合成气有效成分增加,降低了能耗,减少副反应发生,提高了甲醇的合成率.在河南省煤气化项目义马气源厂80 kt/a装置中使用取得了很好的效果.     

湿法纺制PEI／PES中空纤维气体分离共混膜

采用湿法纺丝工艺纺制了聚醚酰亚胺（ＰＥＩ）－聚苯醚砜（ＰＥＳ）中空纤维Ｈ２－Ｎ２和Ｈｅ－Ｎ２分离共混膜,得到Ｈ２和Ｈｅ的渗透通量及选择性为：ＪＨ２＝３６０ＧＰＵ,αＨ２／Ｎ２＝１６２,ＪＨｅ＝１８１ＧＰＵ,αＨｅ／Ｎ２＝７６．７;研究了芯液组成及其流量对膜性能的影响。通过扫描电镜,分析了中空纤维膜的结构,讨论了膜制备过程中的相转化原理。     

多孔陶瓷上沸石分子筛的晶化机制

二氧化硅凝胶在多孔陶瓷上转变成沸石的过程中，在碱的作用下分解成水溶性的聚合硅酸根离子，借助于有机胺的作用形成沸石骨架，微观上遵循液相转化机理。凝胶表面上的异相成核过程控制着沸石结构的形成，使晶化过程在宏观上表现出通常为固相转化机理所特有的原位转化的特点。     

FeMCM-41的合成及表征

采用水热合成法,以十六烷基三甲基溴化铵作模板剂,直接合成ＦｅＭＣＭ－４１中孔分子筛,并研究不同合成条件对产物的影响。通过ＸＲＤ、ＳＥＭ、ＩＲ及穆斯堡尔谱等技术测试,表明铁处在分子筛骨架上。对ＦｅＭＣＭ－４１的热稳定性、比表面积及酸性进行考察。     

分子筛表面接枝TDI的研究

结合FTIR，TG等分析手段对TDI改性的不同孔径、不同表面性质的沸石分子筛进行研究，证实了TDI可以接枝到分子筛上这一观点。     

膜分离海水淡化技术

概述了膜分离海水淡化技术机理,介绍了三种目前应用潜力较大的薄膜蒸馏淡化装置。并对膜分离淡化技术的淡化机理,产水质量和产水量进行比较,并进一步分析其性能特点,及其发展应用前景。     

SAPO－44分子筛的合成与性能研究

用水热法合成了ＳＡＰＯ－４４分子筛，通过Ｘ－射线粉末衍射，电子探针能谱分析等手段进行了结构表征，确认合成样品为ＳＡＰＯ－４４型分子筛，且Ｓｉ（Ⅳ）进入了分子筛骨架；同时对它的化学组成、热稳定性、吸附性能、表面酸性及催化性能进行了研究，发现它的热稳定性高，有两种酸活性中心，在甲醇转化制低碳烯烃反应中，和选择性分别达到８７％和４６％，是一类良好的催化剂。     

中孔MCM-41分子筛的合成与表征

用廉价的工业品表面活性剂十八烷基三甲基氯化铵作模板剂，在Ｎａ２－Ｏ－ＳｉＯ２－Ｃ１８ＴＭＡ－Ｈ２Ｏ的四元水热体系中合成出中孔ＭＣＭ－４１分子筛，并考察了反应物配料比对产物相对结晶度的影响，同时用ＸＲＤ，ＳＥＭ，ＩＲ，ＴＧ／ＤＴＡ，Ｎ２吸附等温线及其孔径分布曲线等测试手段对其物化性能进行了表征。实验结果表明：用工业品表面活性剂代替试剂作模板剂同样能合成出高质量的中孔ＭＣＭ－４１分子筛。     

分子筛的催化应用

综述了近年来分子筛在催化领域的研究情况,着重介绍了其在低碳烯烃转化反应、烷烃的脱氢环化、烃类的芳构化、烃类的异构化、氧化还原反应及甲醇转化为低碳烯烃等方面的催化应用。     

Ge-ZSM-5型分子筛的合成

ZSM-5型分子筛是60年代末美国Mobil公司开发的一种高硅沸石。此后,人们已将多种杂原子引入ZSM-5骨架,但Ge-ZSM-5型分子筛的研究尚未见报导。我们分别在F~-离子存在的微酸性介质和碱性介质中合成了Ge-ZSM-5型分子筛,并考察了锗对分子筛的形成及其结构参数产生的影响,充分证明锗对ZSM-5骨架上的硅发生了同晶取代。     

瓦斯组分在MCM -41介孔分子筛上的吸附分离特征

矿井瓦斯中CH4与N2和CO2的有效分离是解决低浓度瓦斯回收利用的技术关键为此,利用自制的吸附装置,研究了CH4,N2,CO2及其两相混合物在MCM -41介孔分子筛上的吸附、分离特征结果表明,MCM -41对CO2的吸附选择性最好,CH4次之,N2最差1∶1 mol两相混合气体吸附时,CO2/N2的分离系数最大,其次为CH4/N2,而CH4/CO2在测试压力下无有效分离作用;较低的吸附压力有利于CO2和N2以及CH4和N2的分离