活性炭吸附脱除低浓度乙烷的研究-工业催化专业论文.docxVIP

硕士学位论文活性炭吸附脱除低浓度乙烷的研究 硕士学位论文 活性炭吸附脱除低浓度乙烷的研究 Research Of Adsorbing Trace Ethane with Activated Carbon 学 号：完成日期： 2015．5．4 大连理工大学 DaliaIl UniVersity of TecllIlology 万方数据 大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 学位论文题目：透监童丛丝匾盘坠亟童尘堕昼鱼超 作者签名： !笠：豳亟 日期：兰竺年—生月堕一日 万方数据 大连理工大学硕士学位论文摘 大连理工大学硕士学位论文 摘 要 回收二氧化碳有利于减缓温室效应，实现资源的优化利用。工业气源中含有的微量 乙烷难以脱除，利用吸附法选择合适的吸附剂脱除乙烷具有关键作用。 首先对多种类型吸附剂进行筛选，选择椰壳活性炭作为脱除低浓度乙烷的最优吸附 剂。活性炭比表面积大、微孔结构丰富、表面化学基团多样化，是一种性能优良的吸附 剂。考察了实验条件对乙烷吸附性能的影响。结果表明，活性炭吸附乙烷的穿透吸附量 随原料气流速增大而降低，随活性炭粒度增大而降低，但原料气流速过低或粒度过小不 利于工业应用，因此确定原料气流速为80 mL／min，活性炭粒度为20．40目。 分别选用ZnCl2和H3P04为活化剂，对商业椰壳活性炭进行二次活化，考察活化条 件和浸渍条件对乙烷吸附量及样品的影响。 以ZnCl2为活化剂，首先利用正交实验初步研究，再通过单因素实验考察了各个因 素对样品吸附乙烷性能的影响规律。结果表明，最佳实验条件为：浸渍比为0．5，活化 温度为650℃，浸渍时间为24 h，浸渍温度为50℃，活化时间为4 h。穿透吸附量较未 处理椰壳活性炭提高了88％，可达201．6 ug g～。此外，考察了混合方式对吸附乙烷性能 的影响，结果表明化学浸渍法使活化物质均匀分散于活性炭中，对其进行均匀活化，穿 透吸附量较高。对样品的再生进行初步研究，得出结论样品可重复使用四次。 采用N2物理吸附，红外光谱，XRD，扫描电镜对样品进行表征。分析得出，ZnCl2 二次活化提高了活性炭的比表面积，有效调节了活性炭的孔径结构，使孔径分布更加均 匀，其微晶尺度略微减小。 以H3P04为活化剂，首先利用正交实验初步研究，再通过单因素实验考察各因素的 影响规律。结果表明，最佳实验条件为：活化温度为300℃，浸渍比为0．8，活化时间为 2 h，浸渍时间为3 h。穿透吸附量提高了129％，最高达246．4 ug g～。H3P04较znCl2活 化温度低，收率高，操作简单，就乙烷吸附性能而言更适合作为二次活化剂。 关键词：活性炭；二次活化；乙烷；吸附 万方数据 活性炭吸附脱除低浓度乙烷的研究Adso印tion 活性炭吸附脱除低浓度乙烷的研究 Adso印tion of Low Concentration Ethane with ActiVated carbon Abstract RecoVery of carbon dioxide is si鲥ficalltly imponallt to mitigate the“greenhouse efIfect” a11d to use of resources optimally．Trace etllaIle is di佑cultl to remoVe in industry．Therefore， selecting approptiate adS0rbent plays a key role in this problem． Firstly，Various adsorbents were inVestigated to compare the adso叩tion perfo瑚ance of trace emaJle and the coconut shell-baSed actiVated carbon，w11ich haS a lli曲surface area，rich pore stmcnlre and diVerse surface chemical groups，waLS chosed aS the best adsorbent．The ef．fects of feed gas Veloci哆and particle siz