煤層氣是一種重要的天然氣資源。我國煤層氣儲量大,但利用率較低,尤其是低濃度煤層氣開發(fā)利用是一個亟待解決的難題。與低溫精餾法和膜分離法相比,吸附分離技術(shù)具有能耗小、操作靈活、成本低、技術(shù)成熟和產(chǎn)品氣純度高等優(yōu)勢,在煤層氣濃縮分離,特別是對低濃度煤層氣的濃縮方面具有很好的應(yīng)用前景。目前,吸附分離技術(shù)面臨的主要問題是開發(fā)高效的吸附劑。煤層氣的組成除了CH4和N2以外,通常還含有部分CO₂,本文以具有良好穩(wěn)定性和豐富孔隙結(jié)構(gòu)的MIL-101為吸附劑,對其吸附N2、CH4和CO₂的性能進行了研究。首先,采用水熱法合成了MIL-101,其BET比表面積高達2560m2/g,孔容為1.287cm3/g,孔主要分布在1³nm之間,平均孔徑為1.99nm;采用靜態(tài)容積法測定了N2、CH4、CO₂純氣體在MIL-101上吸附平衡等溫線。實驗溫度為263³13K。在低壓（0⁰.8MPa）和高壓（0⁵MPa）兩組實驗中,氣體吸附量大小為CO₂

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

低濃度CH4煤層氣低溫精餾原理圖

圖 2-1 比表面及微孔/介孔吸附分析儀 ASAP2020Fig. 2-1 Accelerated surface area and porosimetry analyzer

圖 2-5 Bragg方程示意圖Fig.2-5 Sketch map of Bragg equation方法檢測其晶體結(jié)構(gòu)，以CuKα作為射線源，掃描范圍為°/min。圖 2-6 是合成樣品的 X 射線衍射圖，XRD 測試結(jié)證明合成的材料確為 MIL-101[65]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]CO2/CH4/N2在沸石13X-APG上的吸附平衡[J]. 孔祥明,楊穎,沈文龍,李平,于建國.  化工學報. 2013(06)
[2]低濃度煤層氣分離提純的研究進展[J]. 呂秋楠,李小森,徐純剛,陳朝陽,李剛.  化工進展. 2013(06)
[3]金屬有機骨架材料的合成及應(yīng)用[J]. 高志強,曹文秀.  廣東化工. 2012(05)
[4]以醋酸鹽為礦化劑合成金屬有機骨架MIL-101[J]. 郭金濤,陳勇,荊鈺,王重慶,馬正飛.  高等學�；瘜W學報. 2012(04)
[5]氣固吸附模型的研究進展[J]. 陳佳明,裴麗霞,周靜茹,張立志.  化工進展. 2011(10)
[6]煤層氣液化技術(shù)研究進展[J]. 林文勝,高婷,席芳,杜忠選,顧安忠.  制冷學報. 2011(04)
[7]對烏魯木齊七道灣背斜煤層氣中二氧化碳含量較高問題的解決思路[J]. 李璽,尹淮新.  中國西部科技. 2009(07)
[8]煤礦區(qū)煤層氣低溫分離液化工藝功耗分析[J]. 陶鵬萬.  中國煤層氣. 2009(01)
[9]中國煤層氣開發(fā)利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 黃盛初,劉文革,趙國泉.  中國煤炭. 2009(01)
[10]低濃度煤層氣變壓吸附濃縮技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 王長元,王正輝,陳孝通.  礦業(yè)安全與環(huán)保. 2008(06)

博士論文
[1]吸附法濃縮煤層氣甲烷研究[D]. 劉聰敏.天津大學 2010
[2]多組分超臨界氣體混合物在多孔固體上吸附平衡的研究[D]. 吳芹.天津大學 2003

碩士論文
[1]煤礦區(qū)的井下煤層氣超前開發(fā)技術(shù)研究[D]. 孫東玲.重慶大學 2005



本文編號：3121764