發(fā)布時間：2021-02-27 16:40

　　天然氣是一種以CH₄氣體為主的優(yōu)質(zhì)、清潔的低碳能源,而CO₂的存在不僅會使CH₄在管道傳輸過程中腐蝕管道,而且降低了燃燒的熱值,因此脫除CO₂將有利于能源氣體的運送和利用。吸附分離技術(shù)被認為是氣體分離領(lǐng)域中能耗低和操作簡單的技術(shù)之一,因此被廣泛關(guān)注。研究者發(fā)現(xiàn)通過吸附分離的方法從天然氣中捕獲CO₂,可以作為傳統(tǒng)胺溶液吸收脫碳技術(shù)的潛在替代方法。目前使用較為廣泛的吸附劑有碳材料（活性炭和碳分子篩）和沸石分子篩,以及最近興起的金屬有機骨架（MOFs）材料。對比這幾種吸附劑發(fā)現(xiàn):碳材料不具有均一的孔結(jié)構(gòu),同時制備條件受原材料的限制,MOFs材料穩(wěn)定性較差,相比而言,沸石分子篩具有均一的孔結(jié)構(gòu)和孔徑大小,熱穩(wěn)定好,以及可調(diào)變的比表面積和孔容積,因此對沸石分子篩作為吸附劑的研究和應(yīng)用較多。本論文著重研究了小孔徑沸石分子篩ZK-5,制備了硅鋁比介于3.2-3.6之間的分子篩,并通過Cs與K離子的交換,得到只允許CO₂氣體進入孔道而限制CH₄氣體通... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 天然氣能源背景概述
2的工藝">    1.2 天然氣脫除CO₂的工藝
        1.2.1 溶液吸收技術(shù)
        1.2.2 低溫分離技術(shù)
        1.2.3 膜分離技術(shù)
        1.2.4 水合物技術(shù)
        1.2.5 吸附分離技術(shù)
    1.3 沸石分子篩
        1.3.1 菱沸石CHA
        1.3.2 LTA型分子篩
        1.3.3 RHO型沸石
        1.3.4 ZK-5 （KFI）
        1.3.5 其他沸石分子篩
    1.4 其他分子篩
    1.5 選題依據(jù)與研究內(nèi)容
第二章 實驗部分
    2.1 主要實驗試劑及儀器
        2.1.1 實驗試劑
        2.1.2 實驗主要設(shè)備及型號
    2.2 樣品的基本表征方法和條件
        2.2.1 粉末X-射線衍射（PXRD）表征
        2.2.2 熱穩(wěn)定性表征
        2.2.3 掃描電鏡表征
    2.3 微孔結(jié)構(gòu)材料的鑒定以及相對結(jié)晶度測量
    2.4 微孔材料的元素分析與吸附性能測試
        2.4.1 金屬元素分析
        2.4.2 比表面積測定
2、CH₄和N₂的吸附測試">        2.4.3 高壓下CO₂、CH₄和N₂的吸附測試
    2.5 理想吸附溶液理論（IAST）
    2.6 ZK-5 分子篩材料的制備與表征
        2.6.1 ZK-5 分子篩的制備
        2.6.2 ZK-5 元素分析測試
        2.6.3 ZK-5 SEM測試
        2.6.4 ZK-5 比表面積測試
第三章 ZK-5 的Cs離子交換及性能表征
    3.1 前言
    3.2 ZK-5 的制備
    3.3 Cs-ZK-5 的制備及相關(guān)表征
        3.3.1 Cs-ZK-5 物相的確定
        3.3.2 Cs-ZK-5 的熱重分析
        3.3.3 Cs-ZK-5 的SEM測試
        3.3.4 Cs-ZK-5 的EDS測試
        3.3.5 Cs-ZK-5 比表面積測試
        3.3.6 Cs-ZK-5 氣體吸附測試
        3.3.7 氣體吸附選擇性計算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 ZK-5 的K離子交換及性能表征
    4.1 前言
    4.2 K-ZK-5 的相關(guān)表征
        4.2.1 K-ZK-5 物相的確定
        4.2.2 K-ZK-5 的熱重分析
        4.2.3 K-ZK-5 的SEM測試
        4.2.4 K-ZK-5 的EDS測試
        4.2.5 K-ZK-5 比表面積測試
        4.2.6 K-ZK-5 氣體吸附測試
        4.2.7 氣體吸附選擇性計算
    4.3 本章小結(jié)
第五章 主要結(jié)論及展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 展望及建議
參考文獻
致謝
碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文


【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國天然氣利用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢研究[J]. 陳歷黎,彭海艷.  科技風(fēng). 2016(14)
[2]Adsorption separation of carbon dioxide, methane and nitrogen on monoethanol amine modified β-zeolite[J]. Xiaoliang Xu, Xingxiang Zhao, Linbing Sun, Xiaoqin Liu State Key Laboratory of Materials-Oriented Chemical Engineering, College of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Technology, Nanjing 210009, Jiangsu, China.  Journal of Natural Gas Chemistry. 2009(02)



本文編號：3054510