探究甲烷二氧化碳的吸附法分离

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1、P鬻飘r1n，Pn1I、MI⑧天洋大兽硕士学位论文学科专业：化学工程作者姓名：王震指导教师：周亚平教授天津大学研究生院2005年12月摘要C02是燃料气和燃烧产物的主要成分，又是主要的温室气体，因此其净化问题受到举世瞩目。本实验的主要目的是找到一种分离cH4和C02的高效吸附剂。首先选择了高沸点的三乙醇胺(TEA)，N．甲基二乙醇胺(MDEA)和二异丙醇胺(DIPA)三种涂渍液，用不同浓度的涂渍液对硅胶进行了处理，分别进行了CHdC02混合气的穿透和脱附再生实验研究，得到了它们在不同条件下的穿透曲线、脱附曲线以及分离因子、冲洗比等参数；另外，选择了两种沸石

2、分子筛吸附剂，即13X型和Y型分子筛，分别对箕进行了穿透和脱附再生实验研究，也得到了它们在不同条件下的穿透曲线、脱附曲线以及分离因子、冲洗比等参数。对不同吸附剂的吸附与脱附性能进行了比较与分析：在三种涂渍液的涂渍浓度为75％时，分离因子最佳，分别为11．2、12．5和12．2，也就是说分离性能最好；在13X型和Y型分子筛作吸附剂时，分离因子分别为6．28和7，11。从用纯CH4冲洗脱附性畿来看，效果均不理想。但真空脱附时，MDEA初始再生率超过80％，效果最好。而TEA和13X分子筛效果其次，达到70％。DIPA和Y型分子筛均只有50％左右。所以，综合分离

3、效果和脱附效果来看，涂渍75％rEA和MDEA的硅胶效果最好。关键词：甲烷，二氧化碳，硅胶，分子筛，吸附分离，穿透曲线AbstractC02istheprimarycomponentoffuelgasandtheproductofcombustion,andtheprimarygreenhousegas，SOitspurificationisgivengreatattention．Inthispaper,themainaimWastofindallexcellentadsorbemtoseparateC02andCI-14．Firstly,triethan

4、olamine(TEA)，N-Methyldiethanolamine(MDEA)anddiisopropanolamine(DIPA)withhighboilingpointanddifferentconcentrationwereselectedtomodifythesurfaceofsilicagel，whichwereresearchedbyadsorptionanddesorptionexperimentsforthemixturesofC02andCmrespectively．Thebreakthroughcurves,desorptinnCU

5、I'VCS，andtheparametersofseparationfactorsandpurgingratiosWereobtained．Inaddition,13XandYmolecularsieveswereresearchedbyadsorptionanddesorptionexperimentsforthemixturesofC02andCI-hrespectively,whosebreakthroughcurves，desorptioncurves，andtheparametersofseparationfactorsandpur西ngrati

6、oswereobtained．Thecompareandanalysisforadsorptionanddesorptionperformancesofdifferentsorbentsshowed：whenthespreadingconcentrationsofthreeliquidfilmswere75％，theirseparationfactorswereoptimalandwere11．2，12．5and12．2respectively．Forthe13XandYmolecularsieves．theseparationfactorswefc6．2

7、8and7．11respectivcly．WhentheCI-hbeingpurginggas，C02intheadsorptionbedfilledwiththesesorbentswerenotdesorbedverywell．However,whenvacuumdesorptionmethodWasused,thefirstregenerationrationofMDEAWashigherthan80％，whichWastheoptimaldesorption,thatofTEAand13Xmolecularsievewerethesecond．Th

8、eregenerationrationofDIPAandYmole