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文檔簡介
1、本研究采用浸漬法和嫁接法,將離子液體負載于活性炭上制得固載離子液體,并對其進行FTIR、TG、XPS和SEM表征。研究了活性炭粒度、負載方法、離
子液體負載量等對樣品孔徑分布(PSD)、CO2吸附量和CO2/N2選擇性等的影響規(guī)律,并測試了混合氣中CO2在活性炭負載離子液體上的動態(tài)吸附性能。本論文主要研究結(jié)論如下:
?。?)FTIR和XPS分析結(jié)果表明,兩種固載方法均成功的將離子液體負載于活性炭上;TG分析表明,活性炭
2、負載離子液體樣品均具有較好的熱穩(wěn)定性;SEM分析證明嫁接法制備的樣品孔道結(jié)構(gòu)更為發(fā)達。
(2)活性炭粒度、負載方法和離子液體負載量對樣品的PSD及CO2吸附選擇性的影響均十分顯著。所制備樣品均具有較發(fā)達的微孔結(jié)構(gòu),且PSD在0.4~0.6nm比例越高,越有利于提高其CO2吸附量;在298K和0.1MPa下,活性炭未經(jīng)研磨、離子液體濃度19.3%、嫁接法制備的樣品GPH-3具有較高的CO2吸附量(10.12wt%);載體中引入離
3、子液體,可以顯著提高CO2/N2選擇性,其中離子液體濃度10%、浸漬蒸發(fā)法制備的樣品IPH-3具有最大的吸附選擇性。
?。?)測定了模擬混合氣中樣品的CO2動態(tài)吸附性能和循環(huán)使用性,并計算了變壓吸附的最優(yōu)壓力?;旌蠚饬髁枯^低時,傳質(zhì)過程由氣膜傳質(zhì)控制,隨著混合氣流量增大,控制步驟逐漸變?yōu)轭w粒內(nèi)擴散傳質(zhì)。在本試驗條件下,混合氣流量為100ml/min時,隨著壓力的增大樣品的吸附量持續(xù)增加;300ml/min時,0.5MPa是較為適
4、宜的操作壓力;500ml/min時,操作壓力為0.4MPa吸附量達到最大值。嫁接法制備的樣品的循環(huán)使用性能要優(yōu)于浸漬法。
?。?)運用建立的模型對樣品吸附CO2的動力學參數(shù)進行了分析??瞻谆钚蕴緼C-1和固載樣品GPH-3、IPH-1的軸向彌散系數(shù)DL僅顯示出微小的差別,且隨著流量增大而減小,隨壓力增大而增大,受樣品自身性質(zhì)的影響較小??讛U散系數(shù)D由樣品自身性質(zhì)和壓力共同決定,低流量下三個樣品的D十分接近,顆粒內(nèi)擴散傳質(zhì)阻力的影
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