从炼厂气中分离乙烯和丙烯的吸附剂研究

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自行设计了动态吸附实验装置,并对其性能进行了考核。结果表明,该装置符合实验要求。 系统研究了从干气中分离乙烯所需预处理吸附剂和乙烯吸附剂。采用动态吸附实验装置以干气为原料气对预处理吸附剂进行了研究,发现承德果壳炭性能较好。对于乙烯吸附剂,首先研究了硅胶负载硝酸银吸附剂,发现采用具有较大比表面和较小孔径的GSA硅胶载体有利于提高吸附剂性能。然后研究了分子筛负载CuCl型吸附剂,用三种制备方法分别制备了不同负载量的分子筛负载CuCl型吸附剂,并采用BET、XRD和XPS等技术进行了表征,发现采用浸渍法制备的母体与载体质量比为0.22:1的CuCl/4A吸附剂性能较好。系统研究了Cu型活性炭吸附剂,并进行了结构性能表征,发现承德果壳炭性能较好,适合于作为载体使用;母体则采用氯化亚铜效果最好,氯化铜次之,其它铜盐效果很差。确定了以氯化亚铜作为母体时的较佳制备条件。由于CuCl2价格便宜,且CuCl2/活性炭吸附剂与CuCl/活性炭吸附剂性能接近,故采用CuCl2替代CuCl;此外,用30%硝酸对活性炭进行改性和加入过渡金属型第二离子,均能改善吸附性能。寿命实验表明,CuCl2-La(NO33/活性炭(硝酸氧化)吸附剂初次使用并经脱附后的吸附性能比新鲜吸附剂更好,而且再经5次使用,性能几乎不变。对比实验表明,同样以30%硝酸氧化的承德果壳炭为载体,硝酸银与氯化铜相比,分离因数较高,但乙烯吸附量稍低;而在同样的硝酸银负载量情况下,与活性炭相比,以硅胶作载体时吸附剂性能更佳。 研究了纯乙烯和二元混合气中乙烯在CuCl2-La(NO33/活性炭(硝酸氧化)吸附剂上的吸附行为。发现乙烯穿透曲线陡峭程度均很大,并随压力的增加而不断后移:其吸附等温线属优惠型并用Langmuir方程进行了拟合。 首次研究了采用吸附分离法从液化石油气中分离丙烯。首先确定了二级吸附分离工艺。然后筛选了合适的预处理吸附剂,发现TAC4.0和用0.8%铜离子改性的HAC1.5的预处理性能较好。然后研究了丙烯吸附剂,发现银离子负载量为15.4%的GSB硅胶负载AgNO3,吸附剂具有良好的分离丙烯能力,研究了丙烯在该吸附剂上的吸附行为并用Langmuir方程拟合了其吸附等温线。
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