国家自然科学基金(50774104)
- 作品数：9 被引量：75H指数：5
- 相关作者：辜敏鲜学福刘立恒林文胜刘克万更多>>
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- 相关领域：化学工程天文地球理学环境科学与工程更多>>
- 无烟煤制备颗粒活性炭及其PSA分离CH_4/N_2性能被引量：4
- 2011年
- 为高效利用矿井煤层气,以重庆无烟煤为原料,采用简单的空气预氧化-碳化工艺制备了变压吸附(PSA)分离CH4和N2混合气体(CH4/N2)所用的颗粒活性炭(GAC)吸附剂,采用穿透和PSA实验研究了制备工艺条件对GAC分离CH4/N2的效果及其影响,利用低温液氮吸附和透射电镜(TEM)方法对GAC进行孔结构表征,利用傅立叶红外(FTIR)方法进行表面性质的表征.结果表明:在适宜条件范围制备的GAC对低浓度CH4的CH4/N2分离效果较好;采用单循环五步PSA过程可使CH4的体积分数较原料气提高20%～30%;制备的GAC孔结构以微孔为主,对CH4/N2的选择性高的有效孔径占较大比例,其表面形成的含氧官能团有利于CH4/N2分离.
- 辜敏刘克万鲜学福冯砚艳
- 关键词：颗粒活性炭无烟煤CH4变压吸附
- 变压吸附气体分离用煤基炭分子筛的制备研究进展被引量：12
- 2009年
- 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。
- 姚伟静辜敏鲜学福林文胜
- 关键词：炭分子筛煤基气体分离变压吸附
- 烟煤制备成型活性炭及其PSA浓缩CH_4/N_2中CH_4的性能研究被引量：14
- 2010年
- 以重庆烟煤为原料,采用碳化-活化-气相沉积工艺制备了变压吸附(PSA)浓缩CH4/N2中CH4用的成型活性炭,考察了制备工艺条件对活性炭浓缩CH4/N2中CH4效果的影响。用低温液氮吸附方法对活性炭的孔结构进行了表征。实验结果表明,制备的成型活性炭在单循环五步PSA过程的抽真空步骤可使CH4的浓度较原料气提高20.0%(体积分数)左右。对浓缩效果为20%(体积分数)的AC-1活性炭进行了表征,其BET比表面积为580m2/g,微孔孔容为0.14cm3/g,孔径分布主要集中在2.0～4.0nm。
- 辜敏刘克万鲜学福曾来姚伟静
- 关键词：成型活性炭烟煤CH4
- 孔结构和表面化学性质对活性炭吸附性能的影响被引量：17
- 2012年
- 测定了室温下3种活性炭(GAC-C、GAC-P和GAC-T)对CO2、CH4和N2的吸附性能,并对颗粒活性炭孔结构和表面化学性质进行了表征,探讨了孔结构和表面化学性质对活性炭吸附性能的影响。结果表明:由于吸附机理、孔结构、表面含氧官能团和分子极性的差异,CO2、CH4和N2在活性炭上的饱和吸附量和吸附常数的关系为CO2>CH4>N2;CH4和N2的饱和吸附量主要受活性炭微孔孔容的影响,N2和CO2饱和吸附量的差异分别是由0.572～2.0 nm的微孔和0.4～6 nm的孔引起的;CH4吸附常数主要受较大中孔和大孔影响,N2吸附常数与微孔密切相关,大孔对CO2的吸附常数影响最大。
- 刘立恒辜敏鲜学福
- 关键词：颗粒活性炭孔结构表面化学性质
- 制备工艺对褐煤基颗粒活性炭PSA分离CH_4/N_2性能的影响被引量：1
- 2011年
- 以褐煤为原料,可溶淀粉作粘结剂,采用不同工艺制备PSA分离CH4/N2用颗粒活性炭,探讨了制备工艺及粘结剂添加比例、升温速率和活化水用量对样品分离性能的影响。结果表明,对原料碳化/水洗脱灰、添加碱式碳酸镁可以提高样品的分离性能;原料碱洗脱灰、预氧化及添加KOH不利于PSA分离CH4/N2用颗粒活性炭的制备;当碳化温度和活化温度一定时,制备PSA分离CH4/N2用GAC的最佳粘结剂添加比例、升温速率和活化水用量分别为0.15～0.2、5℃/min和1.9～0.2mL/min;优化工艺制备的GAC浓缩效果可达28.2%,优于商业活性炭和烟煤基活性炭。
- 刘立恒辜敏冯砚艳
- 关键词：褐煤颗粒活性炭变压吸附
- 淀粉粘结剂对CH_4/N_2分离效果及GAC孔结构影响被引量：4
- 2012年
- 以褐煤为原料,分别采用可溶淀粉、天然淀粉、食用淀粉作为粘结剂,制备作为变压吸附(PSA)分离CH4/N2吸附剂的3种颗粒活性炭(GAC):GAC-T、GAC-NS、GAC-TS,考察了淀粉种类及用量对CH4/N2分离效果及GAC孔结构的影响。GAC-T的CH4/N2分离效果优于GAC-NS、GAC-TS,三者的分离效果均随着淀粉用量的增加而降低。当淀粉用量相同时,淀粉种类对GAC孔结构具有较大影响,0.40～0.65nm、0.65～0.85nm孔径范围的孔分布差异是造成分离效果差异的主要因素。淀粉用量的增加有利于小于0.65nm的微孔形成,不利于适宜CH4/N2分离的0.65～0.85nm微孔的形成。
- 刘立恒辜敏杜云贵鲜学福
- 关键词：颗粒活性炭褐煤变压吸附孔结构
- 颗粒活性炭的制备及其PSA分离CH4/N2的性能被引量：1
- 2011年
- 以无烟煤为原料,煤焦油为黏结剂,采用预氧化-炭化-水蒸气活化法制备了变压吸附(PSA)分离甲烷/氮气(CH_4/N_2)用的颗粒活性炭(GAC)。系统研究了炭化和活化制备条件对GAC的PSA分离效果的影响。结果表明,GAC分离CH_4/N_2是基于平衡分离效应。在炭化温度500～600℃,炭化时间1～3 h,活化温度800～950℃,活化时间2～4 h,水蒸气流速5～7 mL/min条件下制备的GAC能够将CH_4/N_2中的CH_4体积分数较原料气提高20%以上;其中,在炭化温度600℃,炭化时间2.5 h,活化温度900℃,活化时间2 h,水蒸气流速5mL/min的条件下制备的GAC能够将CH_4体积分数较原料气提高36.6%。
- 齐振东辜敏杜云贵鲜学福
- 关键词：变压吸附CH4
- 变压吸附分离CH_4/N_2的分子筛吸附剂进展被引量：14
- 2010年
- 综述了国内外变压吸附(PSA)分离CH4/N2所采用的分子筛吸附剂,包括沸石分子筛(ZMS)与碳分子筛(CMS)的研究和应用状况;介绍了ZMS和CMS的种类及其PSA分离CH4/N2的原理和效果;详细阐述了不同种类ZMS的组成、孔结构与其PSA分离CH4/N2效果之间的关系;分析了各种不同分子筛PSA分离CH4/N2中的优势与不足。具有动力学分离效应的分子筛型吸附剂在分离CH4/N2的PSA过程中具有能耗费用低、分离效果较好的优势,因此加强其研发将是今后的发展趋势。
- 刘克万辜敏鲜晓红
- 关键词：分子筛沸石分子筛碳分子筛
- CH_4,N_2,CO_2在椰壳活性炭内的吸附平衡及扩散被引量：20
- 2010年
- 使用高精密质量吸附仪IGA-100B对可用的吸附剂进行吸附分离实验。选取椰壳活性炭K01,测定了CH4、N2、CO2在其上于298、308、323K温度下的吸附等温线和吸附动力学曲线,由此分析了3种气体的吸附性能、热力学及动力学扩散性质,从而得到不同温度下CH4、N2、CO2之间的平衡分离系数(α)和扩散系数(D)之比。结果表明,椰壳活性炭K01可以实现不同温度下CH4/N2、CO2/N2的平衡分离;两种气体的动力学分离与压力和温度有关,在298K压力较低时,可能实现N2与CH4的动力学分离;而在298K和323K时,在较宽的压力范围内,可能实现N2和CO2的动力学分离。
- 张薄辜敏鲜学福林文胜
- 关键词：CH4N2CO2活性炭变压吸附
