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以四丁基氢氧化铵为模板剂,通过调节铝源和硅源的比例合成了两种高硅铝比(n(Si)/n(Al)=100、500)沸石分子筛ZSM-11,采用XRD、TG和N2吸/脱附等方法对ZSM-11分子筛进行了表征分析,测试了样品在500 kPa下对CH4和N2的吸附性能。结果表明,ZSM-11-500样品的比表面积和吸附容量略高于ZSM-11-100,两个样品的CH4/N2吸附选择性均达到4.0以上,优于商业吸附剂水平。混合气体穿透模拟结果显示,ZSM-11具有良好的CH4/N2分离能力,且对于低浓度煤层气中CH4的富集纯化脱除N2具有良好的应用前景。 相似文献
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实现CH4-N2高效分离能够极大地推动常规天然气和非常规天然气这一类绿色低碳能源的利用,分子筛基吸附剂和膜材料具有优良的气体分离特性,而且对CH4-N2的分离颇具应用潜力。本文从对N2具有优先选择性吸附的N2/CH4分离(高浓度CH4纯化脱氮)和对CH4具有优先选择性吸附的CH4/N2分离(低浓度CH4富集脱氮)两方面综述了国内外分子筛吸附剂及分子筛膜的研究进展。详细地分析了分子筛骨架和平衡阳离子与其CH4-N2吸附分离性能之间的构效关系,并结合本文作者课题组的工作,提出了电中性(近中性)骨架分子筛对CH4-N2分离具有较好的分离效果。最后总结和展望了CH4-N2分离用分子筛吸附剂及分子筛膜的未来发展趋势。 相似文献
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CO2等温室气体大量排放引起了全球气候变暖等生态问题,已成为全人类生存面对的重大挑战,CO2矿化是应对此挑战的关键技术之一。相对富煤、贫油、少气的能源资源禀赋格局导致中国主体能源仍以CO2排放强度高的煤炭为主,其燃烧产生的工业固废粉煤灰也面临巨大的处理难题。相比传统矿化原料,粉煤灰因具有产量大、获取容易和运输成本低等特点受到广泛关注。粉煤灰自身可通过直接矿化和间接矿化实现CO2矿化封存,在CO2矿化封存的同时,可大幅降低与粉煤灰堆积或处理相关的环境风险。在碳达峰和碳中和目标下,利用粉煤灰矿化封存CO2是一项应对全球变暖具有巨大潜力的高效策略。介绍了我国粉煤灰排放和利用现状,回顾了粉煤灰直接矿化和间接矿化的研究进展,对比分析了不同矿化工艺的优缺点,明晰了CO2矿化过程中工艺参数对粉煤灰矿化效率的调控机理。针对粉煤灰矿化CO2缺乏机制性的解释这一问题,通过介绍常用于描述CO2矿化反应的缩核模型和... 相似文献
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煤层气富含甲烷(CH4),但井下抽采时会混入大量空气导致CH4浓度低、利用难度大,因此富集提浓并高效利用低浓度煤层气的关键是实现CH4与氮气(N2)的高效分离。以三水硝酸铜(Cu(NO3)2·3H2O)和异烟酸(HINA)为原料,通过逐步合成法制备了活性炭/金属有机骨架(AC/MOFs)复合吸附材料,通过X射线衍射、热重分析和扫描电子显微镜等进行了表征,并研究了气体吸附性能、选择性以及吸附热。结果表明,制备的AC/Cu(INA)2复合材料具有AC和Cu(INA)2的特征衍射峰,并且观察到了Cu(INA)2在AC上的生长。AC/Cu(INA)2复合材料在100 kPa、298 K下的CH4吸附量为12.6 cm3/g,CH4/N2选择性为5.5(比原材料AC提升了... 相似文献
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为研究管棚支护在软弱围岩中对隧道的影响,文章依托亚曲滩隧道穿越软弱围岩的浅埋暗挖工程进行模拟分析。研究结果表明:拱顶管棚挠度沿隧道纵向逐渐减小,洞口位置处挠度较大,末端挠度最小。拱腰管棚的挠度值相对较小,约为拱顶管棚挠度的1/2,且变形由两侧拱腰向拱顶递增。拱顶管棚轴力沿隧道纵向先受压后受拉,拱腰管棚轴力也是先受压后受拉,但拱顶轴力约为拱腰轴力的两倍,并且轴力由拱顶向拱腰两边递减。随着管棚直径的增大,隧道拱顶、拱底和拱腰逐渐减小。管棚直径对拱顶沉降的控制效果最好,其次是拱底,最后是拱腰。随着直径的增大,隧道拱顶、拱底受直径的影响逐渐减弱,变形速率逐渐下降。间距的增大导致隧道拱顶、拱底的变形增加,变形速率逐渐上升。管棚加固区厚度的增大使得隧道拱顶、拱底和拱腰的变形逐渐减小。管棚加固区厚度增大对拱顶沉降的控制效果较好,其次是拱底,最后是拱腰。在管棚加固时,应特别关注隧道拱顶的情况。该研究结果可为类似工程提供一定的借鉴作用,对隧道结构的安全有积极作用。 相似文献