Adsorption separation of CO2, CH4 and N2 on β-zeolite with different SiO2/Al2O3 ratios

采用体积法在273 K和303 K温度下对CO2、CH4和N2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附分离性能进行了研究。实验结果表明，Langmuir-Freundlich模型能够较好地拟合吸附实验数据；同一样品上，CO2的吸附量要大于CH4和N2的吸附量；随着硅铝比的减小CO2的吸附量增加，而硅/铝比对CH4和N2的吸附量的影响较小。通过结合Virial方程计算CO2、CH4和N2在不同硅/铝比β沸石上的亨利定律常数和吸附选择性，发现所研究样品对CO2/CH4和CO2/N2均具有很高的吸附选择性，随着样品硅/铝比的减小，CO2/CH4和CO2/N2的吸附选择性显著增加，说明较低硅/铝比β沸石有利于分离CO2。用Clausius-Clapeyron方程求得CO2、CH4和N2在不同硅/铝比的β沸石上的吸附热与吸附量无关，表明β沸石是一种表面势场均匀的吸附剂。