碳分子筛制备技术研究进展及应用

叙述了国内外碳分子筛(CMS)的炭化、活化等制备工艺、不同原料制备技术以及孔径控制技术等研究进展情况,介绍了CMS在空气制氮、气体储存、气体分离和CO2捕获等方面的应用情况,分析了国内外CMS制备技术和孔径控制技术的发展趋势。认为生物质和有机高分子聚合物废弃物制备CMS符合国家环保政策,将成为未来制备CMS的首选原料。     

酸性侵蚀性气体分离膜材料研究及应用进展

综述了CO2、H2S、SO2、Cl2及HCl等酸性侵蚀性气体分离膜材料的最新研究与应用进展,讨论了这类气体膜分离工艺对膜材料的要求,介绍了聚酰亚胺(PI)、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚四氟乙烯(PTFE)、碳分子筛(CMS)等几种耐蚀分离膜材料的特征结构、特点、适用的气体分离类型及相应的分离机理。     

玻璃膜用于气体分离的研究

本文介绍了分离气体的玻璃膜的制备工艺和特性，采用二种工艺制备了玻璃分离膜；多孔玻璃毛细管膜和沸石一多孔玻璃（陶瓷）复合膜。初步探讨了孔径分布，气体温度，后处理等对多孔玻璃膜和复合膜气体透过率和气体分离率的影响，结果表明，所制备的多孔玻璃膜的孔径在２ｎｍ以下时，分离膜具有较高的分离能力，复合膜可通过ＳｉＣＬ４再涂膜处理提高其气体分离率。     

二氧化硅膜的制备及分离CH4/CO2气体的研究

以正硅酸乙酯为前驱体,通过溶胶-凝胶法,采用多分离层镀膜工艺制备了用于分离CH4/CO2气体二氧化硅无机膜。通过TG-DSC、粒度分析仪及SEM对二氧化硅膜进行表征,结果表明分别利用HNO3、EtOH及DMF作为催化剂、助溶剂及添加剂可制备出表面性能较好的二氧化硅膜;利用多分离层镀膜工艺制备的二氧化硅膜,在0.025MPa下,对CH4/CO2气体的分离因子高达1.73,其效果明显高于利用单一溶胶涂膜的分离因子1.6,有效的提高了二氧化硅膜对气体的分离能力。     

变压吸附气体分离用煤基炭分子筛的制备研究进展

阐述了国内外应用于变压吸附分离气体的煤基炭分子筛吸附剂制备研究进展,总结了以褐煤、烟煤、无烟煤为原料,制备炭分子筛所采用的不同工艺方法及其特点;详细讨论了主要的制备工艺条件对煤基炭分子筛结构和分离性能的影响。     

用于吸附分离CH4/CO2的碳分子筛的制备研究

以碳分子筛(CMS)作为吸附剂,探索其对CH4/CO2混合气的分离纯化性能。采用化学气相炭沉积法,以价格便宜的商品椰壳基活性炭为原料,以苯为沉积剂,制备碳分子筛。研究了沉积时间和沉积温度对CMS的吸附性质的影响。采用容量法对CMS吸附CH4和CO2性能进行测定。结果表明,在沉积温度为700℃,沉积时间为40min时制备的CMS平衡吸附选择性系数为58.03,远高于活性炭的5.124,对CH4/CO2有良好的分离效果。     

炭分子筛膜研究的新进展

炭分子筛膜是一种用于气体分离的高效，节能的新型材料，具有好的气体分离选择性，高的热和化学稳定性，近年来得到国内外广泛的重视和发展，本文从制备炭分子筛膜的原料，制备工艺及其在气体分离应用等方面综合了国内外近年来炭分子筛膜的研究进展，并指出了目前存在的问题。     

铁离子改性碳分子筛对氮气/甲烷分离性能的研究

针对碳分子筛对氮气/甲烷分离体系分离比低的问题,采用浸渍法以市售空分碳分子筛（CMS）为基体,制备了分离氮气/甲烷的铁离子改性碳分子筛。通过静态吸附量、分离比、吸附动力学及热力学性质考察了铁离子负载量对碳分子筛吸附分离氮气/甲烷性能的影响。结果表明：铁（Ⅲ）的负载减小了CMS的比表面积、微孔体积和孔径,使CMS超微孔的孔径分布呈现更集中的趋势。这种集中性以动力学性能下降为代价,明显提高了碳分子筛对氮气/甲烷的吸附分离比。在303 K、0.7 MPa条件下,综合性能优异的0.3%铁改性CMS具有6.03的氮气/甲烷吸附分离比。     

微孔氧化铝分离膜的制备与改性

较为详细地评述了氧化铝分离膜制备工艺的研究状况,较系统的介绍了溶胶－＝凝胶－凝胶法、阳极氧化法、结法和化学气相沉积法在氧化铝分离膜制备中的应用。而且阐述了氧化铝分离膜改性的几种方法,并在此基础上指出氧化铝分离膜应用于气体分离中的一些问题,展望了其用于气体分离的前景。     

陶瓷分离膜的制备工艺进展及市场应用

本文简要叙述了陶瓷发离膜制备工艺进展,目前发展现状及陶瓷分离在微滤、超滤及气体分离等领域中的市场应用,展望了今后陶瓷分离膜制备技术及市场应用发展趋势。     

煤基碳分子筛的研究进展及应用现状

基于原料煤种分类,简要介绍了煤基碳分子筛的制备工艺和在气体分离方面的应用,详细阐述了国内外煤基碳分子筛的研究状况,分析并展望了煤基碳分子筛的应用前景和今后的发展方向。     

REMOVAL OF VOCs FROM THE AQUEOUS SOLUTIONS BY PERVAPORATION USING A FILLING-TYPE MEMBRANE

The membranes were prepared by the incorporation of highly hydrophobic silicalite and carbon molecular sieves (CMS) from different precursors into the PDMS casting solutions. The pervaporative removal of VOCs, such as benzene, from aqueous solutions was carried out using the separation factor and permeation flux as the evaluating parameters. The effects of the CMS types and structures, feed concentrations on the pervaporation performance were preliminarily investigated.     

气体分离用变压吸附剂的研究进展

介绍了在应用变压吸附生产N2、O2和CO2的生产过程中,沸石分子筛和碳分子筛的吸附分离机理及它们的改性研究,并讨论了国内外目前使用的沸石分子筛和碳分子筛的优缺点,评述了现阶段国内外变压吸附剂的研究现状,进而展望了变压吸附剂的研究和发展趋势。     

碳沉积法制富氮用炭分子筛的研究

本文提出的碳沉积法是用煤焦油馏分油的有机溶液浸渍煤炭化物,然后热解以进行“孔调变”。确定了最佳工艺条件,制得富氮性能良好的炭分子筛。并用D-A方程求取了各种样品的微孔结构参数。     

Carbon molecular sieves for gas separation processes

The development and commercialization of carbon molecular sieves (CMS) are closely connected with the development of pressure swing adsorption (PSA) processes for the separation of gases. It was already known in the 1960s that certain carbonaceous materials have a molecular sieving effect similar to that of the well known zeolitic molecular sieves. The effect was observed during basic research on anthracite and bituminous coal which are both known to be porous. However, the separation effect, e.g. for oxygen/nitrogen, was very small. It was not until the 1970s that large-scale production of uniform quality CMS suitable for commercial application in PSA processes was established. Nowadays, different types of CMS are successfully used in PSA plants, e.g. for the generation of nitrogen from air, for the production of methane from biogases, and for the recovery of hydrogen from coke oven and steam reforming gases^1–4.     

褐煤两步炭化法制炭分子筛

本文针对高挥发分的褐煤原料，提出两步炭化法制炭分子筛概念，并考察了工艺条件和产品空分性能。结果表明，与一步法相比，两步炭化法制炭分子筛具有易成型、粘结剂用量少，炭分子筛强度高和空分性能好等优点。     

粘结剂对不粘煤制炭分子筛的影响

研究以不粘煤为原料，以煤焦油、Ｒ－树脂以及它们的混合物为粘结剂和调孔剂，制备空分用炭分子筛的工艺方法，考察了粘结剂种类和配比对炭分子筛空分性能的影响。结果表明，Ｒ－树脂的引入改进了工艺条件和炭分子筛性能。适宜的Ｒ－树脂／煤焦油／不粘煤配比为５／２０／１００。     

Carbon molecular sieves: production from coal and application in gas separation

Carbon molecular sieves are adsorbents for gas separation processes of increasing importance. A variety of carbonaceous adsorbents, activated carbons and improved carbon molecular sieves, all with different pore size distributions, can be produced, systematically, by using different steps in the manufacturing process. The two types of carbon molecular sieves, CMSN2 and CMSH2, carefully developed by Bergbau-Forschung GmbH, can be distinguished by different separation mechanisms. The procedure of manufacturing the carbon molecular sieves type CMSN2 and type CMSH2 and their application in an air separating process for nitrogen recovery and hydrogen or nobel gas recovery processes, respectively, using different feed gases, is discussed.