空分制氮用椰壳基炭分子筛的制备

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炭分子筛（CMS）是一种多孔炭吸附剂，其适用于分离分子尺寸有差异的气体。最常见的是用于空气分离的CMS。在变压吸附（PSA）空分工艺中，CMS吸附剂是核心组成部分，在设备条件一定的情况下，决定着空分过程的实际效果。因而，CMS的生产工艺的开发是空分领域的重要环节。现阶段CMS的生产主要以酚醛树脂为原料，生产成本高；椰壳作为生物质原料，便宜易得，适合作为CMS的原料，而目前国内还没有成熟的椰壳基CMS生产技术。因此，亟需开发以椰壳为原料的CMS生产工艺。本论文针对椰壳基CMS生产工艺的三个主要工序（炭化、活化和沉积）进行了实验研究。在炭化和活化两个阶段，综合孔结构测试和PSA测试两种手段，探究了中间体孔结构变化规律，对CMS生产中这两阶段的工艺参数调节提供一定的理论依据；在碳沉积阶段，采用两步调孔法制备CMS，对初步沉积和二次调孔过程提出了科学合理的方案，为CMS生产中沉积工序的优化提供了参考。对于沉积调孔而言，在初步沉积阶段提出了两种一步长时间沉积方案（恒定沉积剂用量和恒定沉积时间），这两种长时间沉积方案所得样品性能均优于短时间沉积样品，可以更精准地调控孔口尺寸；在二次调孔过程，提出三种科学可行的思路：小剂量再沉积，和只经过一步沉积样品相比较，产氮浓度提高了0.64%，氮回收率提高了5.47%；再活化开孔，与未经再活化的沉积样品相比较，产氮浓度提高了9.10%，脱附气量增加了3.42L；混合沉积，和只经过一步沉积样品相比较，产氮浓度提高了0.56%，氮回收率提高了6.83%。

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作者
赵拓;
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作者单位

大连理工大学;

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授予单位大连理工大学;
学科化学工程
授予学位硕士
导师姓名徐绍平;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TQ1;TQ4;
关键词
空分制氮; 椰壳; 炭分子筛;

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