无烟煤制备颗粒活性炭及其PSA分离CH4/N2性能
来源期刊：材料科学与工艺2011年第3期
论文作者：辜敏 刘克万 鲜学福 冯砚艳
文章页码：82 - 87
关键词：颗粒活性炭;无烟煤;CH4/N2;分离;CH4;变压吸附;
摘 要：为高效利用矿井煤层气,以重庆无烟煤为原料,采用简单的空气预氧化-碳化工艺制备了变压吸附（PSA）分离CH4和N2混合气体（CH4/N2）所用的颗粒活性炭（GAC）吸附剂,采用穿透和PSA实验研究了制备工艺条件对GAC分离CH4/N2的效果及其影响,利用低温液氮吸附和透射电镜（TEM）方法对GAC进行孔结构表征,利用傅立叶红外（FTIR）方法进行表面性质的表征.结果表明:在适宜条件范围制备的GAC对低浓度CH4的CH4/N2分离效果较好;采用单循环五步PSA过程可使CH4的体积分数较原料气提高20%～30%;制备的GAC孔结构以微孔为主,对CH4/N2的选择性高的有效孔径占较大比例,其表面形成的含氧官能团有利于CH4/N2分离.
辜敏1,2，刘克万3，鲜学福1,2，冯砚艳1,2
1. 重庆大学煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室2. 重庆大学复杂煤气层瓦斯抽采国家地方联合工程实验室3. 宜宾市国土局
摘 要：为高效利用矿井煤层气,以重庆无烟煤为原料,采用简单的空气预氧化-碳化工艺制备了变压吸附（PSA）分离CH4和N2混合气体（CH4/N2）所用的颗粒活性炭（GAC）吸附剂,采用穿透和PSA实验研究了制备工艺条件对GAC分离CH4/N2的效果及其影响,利用低温液氮吸附和透射电镜（TEM）方法对GAC进行孔结构表征,利用傅立叶红外（FTIR）方法进行表面性质的表征.结果表明:在适宜条件范围制备的GAC对低浓度CH4的CH4/N2分离效果较好;采用单循环五步PSA过程可使CH4的体积分数较原料气提高20%～30%;制备的GAC孔结构以微孔为主,对CH4/N2的选择性高的有效孔径占较大比例,其表面形成的含氧官能团有利于CH4/N2分离.
关键词：颗粒活性炭;无烟煤;CH4/N2;分离;CH4;变压吸附;
