用高性能制氧分子筛变压吸附

对沸石分子筛进行离子交换改性,同时严格控制成型活化条件,开发出变压吸附空分用系列高性能制氧分子筛。测试其氮、氧静态吸附等温线以及吸附热数据,并对数据结果进行分析。这为进一步开发和优化变压吸附制氧过程提供了良好的基础。     

分子筛变压吸附法制备富氧

由浙江大学材料系承担的省科委项目“分子筛变压吸附法制备富氧”,经过两年多的努力已研究成功。该装置是在常温下利用变压吸附技术对空气中的氧、氮进行分离,达到输出富氧的目的。与传统的低温空气分离相比,变压吸附法制备富氧具有投资省、设备占地面积小、工艺流程简单、操作维修方便、易于实现自动控制等优点。     

炭分子筛制备技术的现状及发展动态

在现代化学工业生产的过程中，气体分离一直占有很大的比重。与传统的深冷蒸馏气体分离工业化技术方法相比，变压吸附（ｐｒｅｓｓｕｒｅ　ｓｗｉｎｇａｄｓｏｒｐｔｉｏｎ，简记ＰＳＡ）和膜分离等新型气体分离技术将会得到更快的发展。就ＰＳＡ气体分离技术而言，在其工艺设计和操作条件参数的优化方面仍有一定的改进余地，但ＰＳＡ气体分离技术整体效率的大幅度提高在很大程度上需要依赖新型高效吸附材料的开发。一、国产炭分子筛的技术现状空分用炭分子筛的工业化生产在我国已有十几年的历史。我国初期的炭分子筛的工业化制造工艺技术是…     

埃洛石制备13X分子筛及其机理研究

13X型沸石分子筛由于其独特的多级孔道结构,具有优异的吸附性能、离子交换性能,在催化、绿色能源、环境等领域具有巨大的应用潜力。用传统的矿物材料制备13X型分子筛,制备产物中易出现杂晶,较难获得纯品且能耗高。埃洛石是纳米管状的硅酸盐矿物材料,价格便宜,资源丰富,无序度较高,具有和13X型分子筛相似的化学组成。文章采用埃洛石矿物为原料,低温煅烧水热合成13X型分子筛并针对其合成条件、晶化规律等进行系统研究。实验结果表明,所制备的分子筛比表面积为726 m²/g,其内比表面积占总比表面积的体积比94.77%,最大孔体积为0.284 3 cm³/g,且为分布均匀的微孔型,其静态水吸附量均高于行业标准和同类型商品分子筛,质量百分比可达31.56%。并对其机理进行探讨,认为13X型沸石分子筛首先在溶液中成核,一部分非晶态的初始凝胶在碱激发下溶解到溶液中,形成了以离子形式存在的具有活性的硅酸根和铝酸根离子,彼此之间进一步聚合,形成了13X型沸石分子筛晶体的结构单元,最后在溶液中逐步形成了13X型沸石分子筛的晶体。     

燃煤烟气在13X分子筛上的吸附行为与热力学分析

采用静态容积法测定SO2,NO,CO2,N2和O2在13X分子筛上的吸附等温线,通过Langmuir,Sips和Toth等温方程进行拟合。研究结果表明:Sips具有较好的拟合效果。在烟气温度为75℃下,SO2,NO,CO2,N2和O2的饱和吸附量分别为:65,49,869,154和105μmol/g。由等量吸附热的计算表明:吸附热均随吸附量的升高而增大,SO2,NO,CO2,N2和O2的最大吸附热分别为:-9.35,-12.93,-31.96,-29.38和-25.09 kJ/mol。运用负载比关联模型预测5种气体的竞争吸附行为发现:多组分竞争吸附导致SO2,NO和CO2吸附量降为单组分气体吸附量的一半。在常压吸附真空解吸下可实现SO2,NO和CO2富集的体积分数为8.3%,2.9%和51.0%。     

变压吸附空分用椰壳基炭分子筛的制备

提出以椰壳预炭化料为骨料、酚醛树脂为黏结剂制备变压吸附空分制氮用炭分子筛的新工艺路线,包括成型、炭化、水蒸气活化、两步苯气相碳沉积调孔等主要工序;完善了炭分子筛的变压吸附空分评价手段,即以变压吸附空分为基本手段,结合变压吸附脱附尾气总量及其中O2浓度等参数分析,准确表征炭分子筛制备过程中样品的微孔孔容和孔径变化,从而实现对炭分子筛制备工艺参数的精确控制.所得的椰壳基炭分子筛具有较高的抗压强度,其变压吸附空分性能接近商业炭分子筛产品.     

氢同位素分离装置控制系统的软件设计

为了按照工艺流程实现对氢同位素分离装置的可靠控制,对其控制系统展开软件设计,包括总体设计、界面设计、菜单设计、目录设计和主要变量设置。软件模块主要划分为软件设置、实验、数据回放和报表、帮助4个部分。装置调试和连续运行结果表明：模块和软件主要数据／数据文件问的流程满足分离实验要求,基本实现了对装置多个加热器和电磁阀的有效控制、多个模拟信号测量等预期的软件功能,支持3种工作模式、数据校准、报警、远程查看等软件特性。     

基于分子筛制氧机富氧气体组分的检验研究

目的:通过对分子筛制氧机生产的富氧气体组分分析,为分子筛制氧机的注册与监督检验工作做出针对性建议。方法:采集不同工作时长的分子筛制氧机生产的富氧气体,通过气相色谱分析仪测试富氧气体中甲烷、二氧化碳和一氧化碳的含量,利用氧气分析仪测得氧气含量。结果:甲烷、二氧化碳、一氧化碳的含量很小,随分子筛制氧机工作时间变化,波动较小。氧气含量由工作1小时的93.3%变化为工作8小时的93.0%。结论:注册检验过程中,建议在不同时间点多次采集气体样本测试富氧气体的组分,确保分子筛长时间工作生产的富氧气体仍能够满足标准要求;充分考虑一氧化碳的有毒性、危害性,应将一氧化碳浓度列入监督检验项目中。     

5A分子筛气相吸附分离正庚烷

研究并开发了一种适合小规模间歇式生产含量不低于９９％的试剂级正庚烷的工艺，对其核心装置吸附分离的操作条件作了必要的考察。实验结果表明，在气相吸附和升温脱附之间增加中间产物的循环，可使产品中正构烷烃含量进一步提高，达到模拟移动床的高效分离。     

使用单层分散型CuCl／分子筛吸附剂分离一氧化碳技术

这项技术解决了深冷分离法和国内原有的变压吸附法无法从含氟和甲烷高的原料气分离出一氧化碳的难题。北京大学化学院物理化学研究所结构化学国家重点实验室谢有畅教授领导的科研小组的此项研究取得重大成果。[编者按]     

机载分子筛产氧器的数值模拟

介绍了机载分子筛产氧系统的工作原理和变压吸附的基本理论 ,建立了机载分子筛产氧器的数学模型。模型考虑了筛床内的传热传质和压力的变化以及吸附热引起的享利系数的变化等因素对吸附性能的影响 ;吸附床采用了串联混合池模型 ,吸附平衡量的计算采用线性吸附等温理论。用所建模型对机载分子筛产氧器的工作过程进行了模拟并对结果进行了分析     

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。     

制氧机分子筛吸附过程特性研究

变压吸附制氧是目前世界上应用最广泛也是最先进的制氧方法。文章基于变压吸附基本理论,推导出传质速率的关系式,根据此关系式,可直接计算出气体在吸附塔内的吸附时间;同时,分析了空隙率、空气流速对传质速率的影响;根据实际测量,验证了传质速率关系式的正确性,对于科学研究及实际生产具有一定的指导意义。     

利用沙县钾长石矿合成13X沸石分子筛的研究

以福建省沙县天然钾长石矿为原料,采用水热合成法制备了13X沸石分子筛,利用X射线粉末衍射(XRD),傅里叶变换红外光谱(FT-IR),差热分析(DTG-TG)以及静态水吸附法等手段对影响分子筛的合成工艺和产物性能等因素展开详细研究.实验结果表明,m(钾长石)∶m(无水碳酸钠)=1.4,800℃焙烧时,钾长石矿的分解最充分;其中钠硅比、水碱比是影响分子筛合成的重要工艺参数;所合成产物的吸附量达到国家化学工业产品标准.     

Carbon Molecular Sieve Membrane (CMSM) for Industrial Gas Separation

Membrane separation is an environmental benign technology for 21st century, and is developing quickly to replace the conventional distillation process. Carbon molecular sieve membrane (CMSM) was synthesized through the controlled pyrolysis of polyimide films. The CMSM is symmetric in structure and presents strong sieving effect towards gas molecules of slightly different diameters. The microstructure of CMSM was manipulated through the thermal treatment program and further modified through activation vapor/chemical depositions. It is demonstrated that CMSM can be synthesized/modified for specific gas mixtures, such as O2/N2, CO2/CH4, C3H6/C3H8, and ect. The pore size distribution, relationship between the permeance & selectivity on CMSM for the separation of some gas pairs was also investigated.     

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。     

n-C°_5/C°_6/C°_7混合物在5A分子筛上的吸附平衡

采用流动重量色谱法,测试了n-C°_5~/C°_6二元组分和n-C°_5/C°_6/C°_7三元组分在无粘结剂的小球型5A分子筛上的吸附平衡数据。吸附的温度范围为533～653K。以统计热力学模型,对纯组分吸附实验结果进行回归,得到了模型参数,据此,对n-C°_5/C°_6二元组分和n-C°_5/C°_6/C°_7三元组分的吸附平衡进行了数学描述。理论计算结果与实验结果一致。对二元组分的吸附平衡作出了相应的应用图表。     

分子筛吸附干燥氢气的工艺条件优化

分子筛的吸附量与很多因素有关,文中就空塔气速、热边界条件、真空再生时间3个因素对分子筛吸附量的影响进行了实验研究,结果表明：实验范围内的空塔气速对吸附总量基本上没有影响,但是空塔气速对单位时间吸附量影响比较大;与自然对流情况相比,吸附床外部的绝热措施可以使吸附量提高95%左右;真空再生时间对吸附量影响比较大,并以5h为宜.     

改性分子筛MCM—41的氮气,水,环己烷吸附等温线

采用三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷以及水蒸气对高硅分子筛ＭＣＭ－４１进行改性,通过对氮气,水和环己烷的吸附等温线测定,以及ＸＲＤ对改性后的ＭＣＭ－４１进行表征。实验结果表明,ＭＣＭ－４１除具有一维的直孔道外,还存在微孔或孔壁缺陷;ＭＣＭ－４１表面改性处理后,改变了ＭＣＭ－４１表面硅羟基数,也调变了ＭＣＭ－４１的孔径及疏水程度。     

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。