相比于煤和石油來說,天然氣是一種潔凈能源,在燃燒時,碳排放量少而且氮氧化物和硫氧化物幾乎實現(xiàn)了零排放。因此推廣使用天然氣可以從根本上改善當今存在的環(huán)境污染問題。我國存在大量的非常規(guī)天然氣,比如煤層氣、致密氣和頁巖氣等,非常規(guī)天然氣的開采可以彌補常規(guī)天然氣儲量不足。但是在開采過程中常常會混入大量的空氣,氮氣和甲烷在標準狀況下有著極其相似的物化性質(zhì),因此CH₄/N₂分離一直是分離領(lǐng)域中的難題。為了制備高效的CH₄/N₂分離吸附劑,本論文研究了以煤矸石為主要原料制備的型體NaX/活性炭復合材料（NaX/AC）,經(jīng)K+和Cs+離子交換后,不同離子交換度對復合材料中X沸石的結(jié)晶度、孔結(jié)構(gòu)以及CH₄/N₂吸附分離性能的影響。并且以煤矸石為原料,通過添加瀝青粉合成了型體Na A/活性炭復合材料（Na A/AC）,考察了不同晶化時間對A型沸石的形成、孔結(jié)構(gòu)以及CH₄/N₂吸附分離性能的影響。本文的主要研究內(nèi)容和實驗結(jié)論如下:1.... 

【文章頁數(shù)】：90 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 文獻綜述
    1.1 選題背景
    1.2 CH_4/N_2分離技術(shù)
        1.2.1 低溫精餾法
        1.2.2 溶劑吸收法
        1.2.3 水合物法
        1.2.4 膜分離法
        1.2.5 變壓吸附
    1.3 變壓吸附分離原理
        1.3.1 位阻分離
        1.3.2 動力學分離
        1.3.3 平衡分離
    1.4 PSA吸附劑
        1.4.1 活性炭
        1.4.2 碳分子篩
        1.4.3 沸石
        1.4.4 復合材料
    1.5 論文選題目的及意義
第二章 實驗部分
    2.1 實驗原料與試劑
        2.1.1 實驗原料
        2.1.2 實驗試劑
    2.2 沸石/活性炭復合材料的制備
    2.3 鉀離子交換
    2.4 銫離子交換
    2.5 A型沸石/活性炭復合材料的制備
    2.6 樣品表征
        2.6.1 粉末X射線衍射分析
        2.6.2 比表面積和孔體積表征
        2.6.3 孔徑分布
        2.6.4 掃描電子顯微鏡
        2.6.5 紅外光譜（IR）分析
        2.6.6 甲烷和氮氣等溫線的測定
        2.6.7 吸附熱計算
第三章 鉀交換對復合材料氣體吸附性能的影響
    3.1 引言
    3.2 元素分析
        3.2.1 碳含量的測定
        3.2.2 沸石成分的測定
    3.3 X射線衍射分析
    3.4 紅外光譜測定
    3.5 孔結(jié)構(gòu)表征
    3.6 甲烷和氮氣的吸附性能測定
        3.6.1 298K下甲烷和氮氣吸附等溫線的測定和擬合分析
        3.6.2 273K下甲烷和氮氣吸附等溫線的測定和擬合分析
    3.7 吸附熱
    3.8 小結(jié)
第四章 銫交換對復合材料氣體吸附性能的影響
    4.1 引言
    4.2 元素分析
        4.2.1 碳含量的測定
        4.2.2 沸石成分的測定
    4.3 X射線衍射分析
    4.4 紅外光譜測定
    4.5 掃描電鏡表征
    4.6 孔結(jié)構(gòu)表征
    4.7 甲烷和氮氣的吸附性能測定
        4.7.1 298K下甲烷和氮氣吸附等溫線的測定和擬合分析
        4.7.2 273K下甲烷和氮氣吸附等溫線的測定和擬合分析
    4.8 小結(jié)
第五章 A型沸石/活性炭復合材料的制備及甲烷/氮氣吸附分離性能的研究
    5.1 引言
    5.2 X射線衍射分析
    5.3 掃描電鏡表征
    5.4 孔結(jié)構(gòu)表征
    5.5 CH_4和N_2吸附性能測試
    5.6 吸附熱
    5.7 小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻
致謝
碩士期間學術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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本文編號：3680191