天然氣作為一種清潔能源近年來應(yīng)用越來越廣泛,天然氣的大量使用使得我國天然氣嚴(yán)重短缺,對(duì)進(jìn)口天然氣依賴度較高。而生物沼氣作為一種可再生能源在我國的產(chǎn)量逐年增加,如果能夠充分的利用生物沼氣,除去其中含有的40%-60%的二氧化碳?xì)怏w,使其滿足管輸和各項(xiàng)使用標(biāo)準(zhǔn),完全能夠成為常規(guī)天然氣的補(bǔ)充,緩解我國天然氣嚴(yán)重不足的現(xiàn)狀。目前,沼氣中二氧化碳的脫除工藝主要包括物理吸收法、化學(xué)吸收法、深冷分離法、膜分離法和變壓吸附分離法,與其他吸附分離工藝相比,變壓吸附是一種相對(duì)節(jié)能的方法,而且這種方法吸附劑再生能耗低,重復(fù)性較強(qiáng),但是尋找一種具有優(yōu)良二氧化碳甲烷分離能力的吸附劑是關(guān)鍵因素。常用的吸附劑包括活性炭、碳分子篩、碳納米管、沸石分子篩和金屬有機(jī)骨架材料,其中,金屬有機(jī)骨架材料作為一種新型的二氧化碳吸附分離材料,其可調(diào)的孔尺寸和大的比表面積是其他材料所不具備的。本文主要研究了MIL-100系列中MIL-100Cr、MIL-100Fe經(jīng)不同溫度活化后的CO₂、CH₄吸附分離性能以及乙二胺改性MIL-100Al材料的CO₂、CH_4... 

【文章來源】：太原理工大學(xué)山西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 能源背景
        1.1.1 中國的天然氣現(xiàn)狀
        1.1.2 中國沼氣的發(fā)展
    1.2 沼氣的脫碳工藝
        1.2.1 物理吸收法
        1.2.2 化學(xué)吸收法
        1.2.3 深冷分離法
        1.2.4 膜分離法
        1.2.5 變壓吸附分離法(PSA)
    1.3 CO_2/CH_4分離常用吸附劑
        1.3.1 活性炭
        1.3.2 碳分子篩
        1.3.3 碳納米管
        1.3.4 沸石分子篩
        1.3.5 金屬有機(jī)骨架材料
    1.4 選題依據(jù)與研究內(nèi)容
第二章 實(shí)驗(yàn)條件及研究方法
    2.1 實(shí)驗(yàn)條件
        2.1.1 實(shí)驗(yàn)試劑
        2.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備
    2.2 研究方法
        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 紅外光譜表征
        2.2.4 -196℃氮?dú)馕摳角�測定
        2.2.5 單組分氣體等溫吸附曲線測定
        2.2.6 微孔結(jié)構(gòu)材料的鑒定以及相對(duì)結(jié)晶度測量
        2.2.7 氣體選擇性的計(jì)算
第三章 MIL-100Cr/Fe的激活與氣體分離性能研究
    3.1 前言
    3.2 MIL-100Cr/Fe的制備及表征
        3.2.1 MIL-100Cr的制備
        3.2.2 MIL-100Fe的制備
        3.2.3 XRD分析
        3.2.4 N_2吸附脫附分析
        3.2.5 熱重分析
    3.3 MIL-100Cr/Fe的激活與分離性能研究
        3.3.1 MIL-100Cr不同溫度活化后的氣體吸附測試
        3.3.2 MIL-100Fe不同溫度活化后的氣體吸附測試
        3.3.3 MIL-100Cr和MIL-100Fe氣體吸附選擇性計(jì)算
    3.4 本章小結(jié)
第四章 乙二胺改性MIL-100Al材料及CO_2/CH_4分離性能研究
    4.1 前言
    4.2 乙二胺改性MIL-100Al材料的制備及表征
        4.2.1 XRD分析
        4.2.2 N_2吸附脫附分析
        4.2.3 紅外光譜分析
        4.2.4 熱重分析
    4.3 乙二胺改性MIL-100Al材料的吸附與分離性能
        4.3.1 CO_2的吸附等溫線
        4.3.2 CH_4的吸附等溫線
        4.3.3 CO_2/CH_4的吸附選擇性
        4.3.4 改性材料的再生性能
    4.4 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(xiàn)
致謝
碩士期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]配位不飽和金屬-有機(jī)骨架材料吸附CO2的研究進(jìn)展[J]. 趙倩,馮東,汪洋,趙文波.  化工進(jìn)展. 2017(05)
[2]Where is the future of China’s biogas? Review, forecast,and policy implications[J]. Lei Gu,Yi-Xin Zhang,Jian-Zhou Wang,Gina Chen,Hugh Battye.  Petroleum Science. 2016(03)
[3]乙二胺改性金屬有機(jī)骨架材料MIL-101（Cr）常壓下吸附CO[J]. 梁方方,周凌云,李想,樊靜.  過程工程學(xué)報(bào). 2015(06)
[4]中國天然氣供需形勢與展望[J]. 張抗.  天然氣工業(yè). 2014(01)
[5]中國區(qū)域畜禽糞便能源潛力及總量控制研究[J]. 耿維,胡林,崔建宇,卜美東,張蓓蓓.  農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào). 2013(01)
[6]農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用技術(shù)研究進(jìn)展與發(fā)展趨勢[J]. 杜艷艷,趙蘊(yùn)華.  廣東農(nóng)業(yè)科學(xué). 2012(02)



本文編號(hào)：3560595