CO2在Kureha carbon和NaY上的吸附分離性能研究.pdf

1、CO2作為溫室效應(yīng)主要?dú)怏w之一，近年來(lái)在大氣中的濃度日益攀升。該氣體的過(guò)量排放會(huì)導(dǎo)致自然界中碳失衡，引起全球變暖、海平面上升等一系列環(huán)境問(wèn)題，對(duì)人類社會(huì)的生存和發(fā)展產(chǎn)生惡劣的影響。固相吸附法是目前最有前景的CO2吸附捕獲方法之一，受到研究者的青睞。而在此方法中，吸附劑的高吸附容量、高選擇性和穩(wěn)定性是吸附捕獲CO2的關(guān)鍵?；钚蕴孔鳛橐环N廉價(jià)的材料，是使用最普遍的吸附劑之一，其被廣泛應(yīng)用于化工、食品、醫(yī)藥和核工業(yè)等領(lǐng)域。沸石分子篩是另外一種

2、常用的吸附劑，其獨(dú)特的分子篩分效應(yīng)使得該材料具有良好的吸附分離性能。本文主要圍繞以下兩方面展開(kāi)研究:
　　1.采用體積法測(cè)定了在298 K、310K和323 K三個(gè)不同溫度下CO2、CH4和N2在Kureha carbon上的單組分吸附等溫線。應(yīng)用Langmuir-Freundlich吸附模型對(duì)實(shí)驗(yàn)所測(cè)得的吸附等溫線進(jìn)行擬合，結(jié)果表明該模型可很好地描述吸附質(zhì)氣體在Kureha carbon上的吸附行為。用穿透柱技術(shù)考察了Kureh

3、a carbon對(duì)混合氣體CO2/CH4和CO2/N2的分離性能，結(jié)果表明，該吸附劑對(duì)CO2/CH4和CO2/N2具有較好的吸附分離效果。此外，根據(jù)實(shí)驗(yàn)所測(cè)穿透柱曲線，計(jì)算了雙組分混合氣體在Kureha carbon上的吸附量和對(duì)CO2的吸附選擇性，并應(yīng)用理想吸附溶液理論（Ideal Adsorbed Solution Theory, IAST）預(yù)測(cè)了該吸附劑對(duì)雙組分混合氣的吸附量和對(duì)CO2的吸附選擇性，結(jié)果表明，IAST預(yù)測(cè)與實(shí)驗(yàn)值相

4、一致。溫度一定時(shí)，Kureha carbon對(duì)CO2的吸附選擇性隨著壓力的增加而增大;壓力一定時(shí)，其對(duì)CO2的吸附選擇性隨著溫度的升高而降低。最后，選用合適的模型，模擬了穿透柱曲線，結(jié)果表明，理論模型能較好地模擬實(shí)驗(yàn)所測(cè)穿透柱曲線。
　　2.利用體積法測(cè)定了在三個(gè)不同溫度下（298 K、310K和323 K）CO2、CH4和N2在NaY上的單組分吸附等溫線，并用Langmuir吸附模型擬合實(shí)驗(yàn)所測(cè)吸附等溫線，得到相關(guān)熱力學(xué)參數(shù)，結(jié)