吸附法脱除乙醛装置尾气乙烯中的二氧化碳以回收乙烯的新吸附剂研究

采用重量法在电子天平上，测定了Ｃ２Ｈ４和ＣＯ２分别在不同吸附剂上的吸附等温线和吸附扩散动力学曲线。研究表明，在沸石类（如５Ａ、１３Ｘ和丝光沸石）吸附剂上，ＣＯ２的平衡吸附量均大于Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量，且Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量也很大；ＣＯ２的吸附扩散速率与Ｃ２Ｈ４的吸附扩散速率接近。在炭分子筛吸附剂上，ＣＯ２的平衡吸附量也大于Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量，Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量也较大；但ＣＯ２的吸附扩散速率则远大于Ｃ２Ｈ４的吸附扩散速率。模拟变压吸附评价表明，Ｃ２Ｈ４－ＣＯ２混合物（Ｃ２Ｈ４为８８．４３％，ＣＯ２为１１．５７％）通过该炭分子筛吸附剂时，ＣＯ２的穿透时间长，可得到１００％的纯乙烯。增加吸附压力有利于选择吸附ＣＯ２。     

吸附法脱除乙醛装置尾气乙烯中的二氧化碳以回收乙烯的新吸 …

采用重量法在电子天平上，测定了Ｃ２Ｈ４和ＣＯ２分别在不同吸附剂上的吸附等温线和吸附扩散动力学曲线。研究表明，在沸石类（如５Ａ、１３Ｘ和丝光沸石）吸附剂上，ＣＯ２的平衡吸附量均大于Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量，且Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量也很大；ＣＯ２的吸附扩散速率与Ｃ２Ｈ４的吸附扩散率接近。在炭分子筛吸附剂上，ＣＯ２的平衡吸附量也大于Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量，Ｃ２Ｈ４的平衡吸附量也较大；但ＣＯ２的吸附扩散速率则远大     

C2H4,CO2在分子筛上的吸附与分离

为回收利用石化生产装置的排放气和尾气中的Ｃ２Ｈ４,在Ｃａｈｎ－２０００电子天平上,采用重量法测定了Ｃ２Ｈ４、ＣＯ２气体在５Ａ分子筛和碳分子筛吸附剂上的吸附等温线和吸附速率曲线。结果表明,用碳分子筛作吸附剂,利用ＣＯ２的吸附速率远大于Ｃ２Ｈ４的吸附速率,可实现两种气体之间的分离。在双塔变压吸附分离装置上进行了Ｃ２Ｈ４－ＣＯ２气体混合物的分离试验,考察了吸附时间、吸附压力等条件对吸附分离性能的影响。结果表明,碳分子筛可有效地吸附脱除混合气中的ＣＯ２。     

PSA/N_2用碳分子筛性能的测定

在吸附仪上分别测定了在国产碳分子筛和国外优质碳分子筛上Ｏ２、Ｎ２、ＣＨ４、ＣＯ２等的吸附量及吸附等温线，推测其微孔孔径分布，并由吸附理论方程和微孔填充理论方程计算出碳分子筛的比表面积和微孔容积。比较了碳分子筛制氮流程的产氮率、氮气回收率与碳分子筛对氧、氮等动态吸附量的关系，简化了制氮碳分子筛的性能评价工作     

O2,N2,CH4在碳分子筛上的扩散系数计算

在２９８Ｋ下,用重量法测定了Ｏ２,Ｎ２,ＣＨ４在３种碳分子筛（ＣＭＳ）上的扩散速率,其动力学数据表明,Ｏ２在ＣＭＳ上的扩散速率约是Ｎ２的１０倍,所有Ｎ２的扩散速率又远较ＣＨ４的高;同时用Ｆｉｃｋ第二定律计算了扩散常数和扩散系数。     

环境温度对PSA过程的影响

通过实验测定了变压吸附分离专用吸附剂ＣＮＡ１３３ 、ＣＮＡ２２９ 对纯组分Ｎ２ 、ＣＨ４ 、ＣＯ、ＣＯ２ 的吸附性能。由Ｃｌａｕｓｕｉｓ Ｃｌａｐｅｒｏｎ 方程（ｌｎ ｐＴ）ｑ ＝ ＱａＲＴ根据实验数据得出吸附剂分离气体的性能随环境温度变化的规律即反映吸附量、吸附压力与温度三者之间关系的吸附方程：ｑ ＝ Г（ ｐ ,Ｔ） ,并将计算结果与实测结果进行比较,相对误差在５ ％ 以内。根据求得的吸附方程,定量化论述了温度对两种吸附剂上纯组分的吸附性能、待分离组份之间的分离因子以及有效分离因子的影响。对吸附剂ＣＮＡ１３３ ,温度的变化主要影响吸附剂的单位处理能力和ＣＯ 与Ｎ２ 的分离因子 ＫＣＯ／ Ｎ２ ,但对 ＫＣＯ／ＣＨ４ 基本无影响;对吸附剂ＣＮＡ２２９ ,温度的变化既影响吸附剂的单位处理能力,又影响分离因子 ＫＣＯ２／ＣＨ４ 和 ＫＣＯ２／Ｎ２ ;并讨论了温度对组份之间分离因子的不同程度影响的原因。     

CO在负载CuCl的Cu（Ⅰ）Y型沸石分子筛吸附剂上的吸附分离

实测了具有不同ＣｕＣｌ负载量（０－２．０ｍｍｏｌ／ｇＭＳ）的Ｃｕ（Ⅰ）Ｙ型沸石在７５℃、１００℃和１００ｋＰａ、２００ｋＰａ下对ＣＯ、ＣＯ＿２和Ｎ＿２的（相对）吸附量和吸附分离因数，并提出了ＣＯ在该吸附剂上的吸附平衡模型。结果表明，负载１．２－１．８ｍｍｏＬＣｕＣｌ／ｇＭＳ的Ｃｕ（Ⅰ）Ｙ型沸石吸附剂较未负载ＣｕＣｌ的Ｃｕ（Ⅰ）Ｙ型吸附剂对ＣＯ／ＣＯ＿２和ＣＯ／Ｎ＿２的吸附分离因数有较大的提高，可适用于工业废气中ＣＯ的ＴＳＡ和ＰＳＡ分离。     

镍催化剂上甲烷化反应的压力效应本质

在反应条件，甲烷比催化剂上吸附的ＣＯ和Ｈ＿２都可分为可逆与不可逆吸附两类。甲烷的生成是可逆吸附氢与不可逆吸附ＣＯ作用的结果，可逆吸附ＣＯ只与生成乙烷等到产物有关。随着体系中氢分压的增加催化剂表面上可逆氢浓度增加，不可逆吸附ＣＯ则在较低一氧化碳分压下，吸附量先有所增加，后维持一恒定量。动力学研究结果表明，镍催化剂上甲烷化反应速率主要决定于表面不可逆ＣＯ浓度，因此镍催化剂上甲烷化反应无需加压进行。从而揭示了甲烷化反应的压力效应本质。     

不同方法脱铝八面沸石性质研究 Ⅱ.孔道结构研究

研究了ＳｉＣｌ４、（ＮＨ４）２ＳｉＦ６、Ｈ２Ｃ２Ｏ４及水热脱铝沸石的孔道结构。结果表明，所有脱铝方法均不能影响沸石晶粒大小的变化；ＳｉＣｌ４和（ＮＨ４）２ＳｉＦ６脱铝沸石基本上保持了沸石原有的孔道结构，而Ｈ２Ｃ２Ｏ４和水热法脱铝则可导致沸石中出现４０Ａ左右的大量中孔结构，且Ｈ２Ｃ２Ｏ４脱铝沸石的中孔孔径较为集中；在脱铝过程中，沸石的骨架崩塌以及中孔的形成都存在有某些规律性。随着沸石骨架Ｓｉ／Ａｌ比     

稀土浸渍处理对β沸石结构,酸性和催化性能的影响

考察了稀土镧和铈浸渍改性对β沸石物理化学性质的影响，结果表明，Ｃｅ２Ｏ３８在沸石表面上的形态与浸渍量有关，浸渍量较时部分Ｃｅ２Ｏ３以结晶态的形式存在Ｌａ２Ｏ３只有无定向分散态一种形式，在改性过程中，部分稀土氧化物进入β沸石的孔道；经铈改性后沸石的强酸中心减少，镧改性后沸石的Ｂ酸中心显著减少，萘的甲基化反应效果表明，沸石表面形成的结晶态Ｃｅ２Ｏ３能改善Ｈβ的催化性能，提高催化性能的初活性，改善催化剂     

变压吸附脱除乙烯中的CO_2和O_2

在常温、0～ 80kPa下 ,测定了C2 H4、CO2 和O2 气体在两种吸附剂上的吸附等温线和吸附速率曲线。结果表明 ,无论采用何种吸附剂 ,利用吸附平衡性质难以吸附脱除C2 H4中的CO2 和O2 ;但在炭分子筛吸附剂上 ,在吸附的最初阶段 ( 0～ 2min内 ) ,CO2 和O2 的吸附量均大于C2 H4的吸附量 ,可利用CO2 和O2 与C2 H4气体之间吸附速率的差异 ,控制较短的吸附时间 ,吸附脱除C2 H4中的CO2 和O2 ,回收C2 H4。在双塔变压吸附分离装置上 ,考察了变压吸附条件对吸附分离效果的影响。     

H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理分析

利用分子模拟和实验探究结合,考察了H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理。在构造γ-Al2O3(110C)面基础模型和建立H2O,SO2,NO等吸附质分子在(110C)面的吸附模型后,确定了优化的吸附构象。通过电荷密度和分波态密度分析发现,吸附质与(110C)面Al位点存在明显的电子转移,进而形成稳定的吸附结构。H2O通过分子吸附和解离吸附,占据Al3c和O3c位点;SO2主要吸附在Al3c、Al4c位点;NO与Al4c位点相互作用,需要在O3c位点氧化。因此,H2O与SO2和NO在γ-Al2O3(110C)面的Al3c和O3c位点存在竞争吸附。试验结果与分子模拟理论分析结果基本一致,H2O不利于SO2和NO在γ-Al2O3上的吸附。     

H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理分析

利用分子模拟和实验探究结合，考察了H2O影响γ-Al2O3吸附SO2、NO的机理。在构造γ-Al2O3(110C)面基础模型和建立H2O，SO2，NO等吸附质分子在(110C)面的吸附模型后，确定了优化的吸附构象。通过电荷密度和分波态密度分析发现，吸附质与(110C)面Al位点存在明显的电子转移，进而形成稳定的吸附结构。H2O通过分子吸附和解离吸附，占据Al3c和O3c位点；SO2主要吸附在Al3c、Al4c位点；NO与Al4c位点相互作用，需要在O3c位点氧化。因此，H2O与SO2和NO在γ-Al2O3(110C)面的Al3c和O3c位点存在竞争吸附。试验结果与分子模拟理论分析结果基本一致，H2O不利于SO2和NO在γ-Al2O3上的吸附。     

去除天然CO_2气油味的吸附净化研究

对含有少量矿物油 (C3 ～C5烃 )的CO2 气进行了吸附净化实验研究 ,比较了 5A分子筛、13X分子筛、活性炭 3种吸附剂的吸附效果 ,以及活性炭在不同压力下的吸附效果。结果表明 :活性炭的吸附效果最好 ,13X分子筛次之 ,5A分子筛较差 ;随着压力的升高 ,活性炭的吸附能力随之增加 ;吸附剂对大分子的吸附优先进行     

煤中水分对煤吸附甲烷影响机理的理论研究

采用量子化学MP2计算方法，对所建煤表面模型和水、甲烷分子相互作用的不同构型进行了计算，得到了煤与水、甲烷分子最稳定的构型，指出水在煤表面的吸附势阱远大于甲烷，比甲烷更容易吸附于煤表面，据此从微观角度解释了水对甲烷吸附量影响的机理，并通过不同煤样的等温吸附实验，证明了理论计算及推断的正确性。     

气相晶化法合成SAPO-34分子筛

分别以磷酸、拟薄水铝石和硅溶胶为磷源、铝源和硅源,吗啉和三乙胺为模板剂,采用气相晶化法在不同条件下合成了SAPO-34分子筛。研究了各种因素对气相晶化法合成SAPO-34分子筛的影响,确定了制备SAPO-34分子筛的最佳合成条件。干胶配比、干胶中的硅铝比和晶化温度对气相晶化法合成SAPO-34分子筛有重要影响,最佳干胶配比为n(SiO2)∶n(Al2O3)∶n(P2O5)∶n(H2O)=1.0∶1∶2∶30,最佳晶化温度为180℃,但在160,140℃时也能合成出纯SAPO-34分子筛。模板剂不同,合成的分子筛不同,搅拌有利于气相晶化。以制备的SAPO-34分子筛为催化剂催化甲醇制低碳烯烃反应结果表明,甲醇转化率达98%以上,乙烯和丙烯的总选择性达80%以上。     

基于平衡效应的多种吸附剂对CH4/N2分离性能研究

采用静态容积法研究了CH4/N2在活性炭、5A、13X、LiX、硅沸石、硅胶、ZSM-5等7种基于平衡效应分离的吸附剂上的吸附性能。测定了CH4/N2在这7种吸附剂上的吸附量并用Langmuir方程进行拟合,计算出了CH4/N2的吸附选择性与吸附热。结果表明:Langmuir模型可以准确地描述CH4和N2在各个吸附剂上的吸附行为,且活性炭对CH4的吸附量较大而对N2的吸附量较小;活性炭、硅沸石、ZSM-5等吸附剂上CH4对N2的选择性均大于3.5。此外,分析比较了CH4和N2在各个吸附剂上的吸附热,为变压吸附分离CH4/N2提供指导。     

石脑油中正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为研究

在固定床吸附分离实验装置上对比研究了石脑油中正构烷烃在无黏结剂和有黏结剂5A分子筛床层中的吸附行为。结果表明,随着碳数的增加,各正构烷烃穿透床层的时间增加。与有黏结剂5A分子筛床层相比,无黏结剂5A分子筛床层具有更高的正构烷烃吸附容量,床层穿透时的油筛比更大。在吸附温度300 ℃、石脑油进料空速90 h-1的条件下,无黏结剂5A分子筛对石脑油中正构烷烃的动态吸附容量较有黏结剂5A分子筛高34.5%。正构烷烃在无黏结剂5A分子筛床层中的传质段长度小于有黏结剂5A分子筛床层,无黏结剂5A分子筛床层的有效利用率更高。     

石脑油中正构烷烃在5A分子筛上液相吸附动力学特性

设计双阀门液相吸附动力学测定装置测定正构烷烃在5A分子筛上的液相吸附动力学数据,分别考察吸附温度、正构烷烃碳数以及正构烷烃初始浓度对石脑油中正构烷烃在5A分子筛上吸附速率的影响。结果表明：随着吸附温度和正构烷烃初始浓度的增加,正构烷烃在分子筛上的吸附速率变快;而随着正构烷烃碳数的变化,正构烷烃在分子筛上的吸附速率变化不明显。分别以异辛烷、甲基环己烷和甲苯为溶剂考察石脑油中不同非正构烷烃组分对正构烷烃在5A分子筛上吸附特性的影响。结果表明,石脑油中不同非正构烷烃类对正构烷烃在5A分子筛上吸附速率影响从大到小的顺序为：芳香烃类>环烷烃类>异构烃类。采用阿仑尼乌斯公式对实验数据拟合结果表明,以芳香烃化合物为溶剂时正构烷烃在5A分子筛上的扩散阻力最大。