CN110354803B - 一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法 - Google Patents

一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN110354803B
CN110354803B CN201910617124.7A CN201910617124A CN110354803B CN 110354803 B CN110354803 B CN 110354803B CN 201910617124 A CN201910617124 A CN 201910617124A CN 110354803 B CN110354803 B CN 110354803B
Authority
CN
China
Prior art keywords
porous carbon
composite porous
methane
nitrogen
adsorption
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910617124.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN110354803A (zh
Inventor
陆安慧
郭丽萍
任占新
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dalian University of Technology
Original Assignee
Dalian University of Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dalian University of Technology filed Critical Dalian University of Technology
Priority to CN201910617124.7A priority Critical patent/CN110354803B/zh
Publication of CN110354803A publication Critical patent/CN110354803A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN110354803B publication Critical patent/CN110354803B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D53/00—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols
    • B01D53/02—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography
    • B01D53/04—Separation of gases or vapours; Recovering vapours of volatile solvents from gases; Chemical or biological purification of waste gases, e.g. engine exhaust gases, smoke, fumes, flue gases, aerosols by adsorption, e.g. preparative gas chromatography with stationary adsorbents
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
    • B01J20/00—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof
    • B01J20/02—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material
    • B01J20/20—Solid sorbent compositions or filter aid compositions; Sorbents for chromatography; Processes for preparing, regenerating or reactivating thereof comprising inorganic material comprising free carbon; comprising carbon obtained by carbonising processes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2256/00—Main component in the product gas stream after treatment
    • B01D2256/10—Nitrogen
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01D—SEPARATION
    • B01D2257/00—Components to be removed
    • B01D2257/70—Organic compounds not provided for in groups B01D2257/00 - B01D2257/602
    • B01D2257/708—Volatile organic compounds V.O.C.'s

Abstract

本发明提供一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法，所述整体式复合多孔炭吸附材料为大孔‑介孔‑微孔串联型复合多孔炭，微孔孔径范围为0.50‑1.20nm，表面具有极性位点并可调控。本发明吸附材料在常温、常压下，对甲烷动态吸附量高达0.79mmol·g‑1，甲烷/氮气的分离选择性达16，具有良好的工业应用前景。具有多级孔道结构，大孔和介孔有利于甲烷的扩散，微孔有利于增加对甲烷的吸附量。吸附材料表面化学性质及孔结构调控的方法简便且易于控制，为难分离混合气的吸附剂设计提供借鉴。因此，本发明吸附材料在甲烷氮气分离领域有很好的应用效果，对煤层气等非常规天然气的提浓净化提供技术支持。

Description

一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备 方法
技术领域
本发明属于气体分离技术领域，具体涉及一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法。
背景技术
甲烷作为一种优质的气体燃料和碳一化工产品的原料，在自然界中具有丰富的储量、高的热值，且具有最高的H/C比，在能源体系中占有重要地位，是比煤和石油更加清洁的能源，广泛存在于沼气、页岩气、填埋气、煤层气之中，储量丰富但浓度较低，无法直接利用。低浓度甲烷气的主要组成是CH4、CO2和N2，其中CH4/N2因两者动力学直径相近(0.380nm和0.364nm)且在超临界条件下有极其相似的物理性质而成为分离领域中具有挑战的难题。目前，对于CH4/N2分离的技术主要有深冷分离法、化学吸收法、膜分离法及物理吸附法，其中物理吸附法以工艺简单、能耗低、无腐蚀、操作灵活等优点，成为气体分离技术领域的优选。开发利用低浓度甲烷气的关键是高效吸附剂的设计与制备。常见的吸附剂主要有沸石分子筛、金属有机框架化合物、硅胶、多孔炭材料等，多孔炭材料凭借发达的孔隙结构、可调的表面化学性质、良好的耐水汽及稳定性等优点备受关注。
目前，报道的用于分离CH4/N2炭质吸附剂制备工艺复杂或分离选择性差。中国专利CN101935032B公开了一种可用于煤层气中甲烷提纯的碳分子筛的制备方法，该方法以无烟煤、椰壳或酚醛树脂为原料，经成型、炭化、活化、气相沉积制备常规碳分子筛，进而经KOH或CO2二次活化得到目标产品炭分子筛，过程较为繁琐；中国专利CN108057419A公开了一种甲烷氮气分离用炭吸附剂的制备方法，该方法以玉米芯为炭源，磷酸为活化剂，通过改变磷酸的浓度制备炭质吸附剂，制备工艺简单，机械强度低，其对CH4和N2单一组分的静态吸附量分别为0.53mmol·g-1和0.13mmol·g-1，CH4/N2的分离系数达到4.0；Yuan等以酚醛树脂为炭源，F127为结构导向剂，通过软模板法制备有序介孔炭用于甲烷氮气的分离，其分离系数为3.7(Environ.Sci.Technol.2013,47,10,5474-5480)。所以具有高选择性、高吸附量炭质吸附剂的高效制备一直是研究的重点和难点。
发明内容
本发明的目的在于针对现有炭质吸附剂制备工艺复杂、甲烷吸附量低、分离选择性差等不足，提供一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法。
本发明的技术方案如下：
一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料，所述整体式复合多孔炭吸附材料为大孔-介孔-微孔串联型复合多孔炭，微孔孔径范围为0.50-1.20nm，表面具有极性位点。
所述整体式复合多孔炭吸附材料表面的极性位点的量可以调控。
随着极性位点的量的增加，所述整体式复合炭吸附材料对CH4的吸附量先增大，后减小。
本发明的吸附原理如下：
本发明所用的整体式复合多孔炭吸附材料具有大孔-介孔-微孔多级孔结构，介孔对气体分子起到扩散与传输的作用，且材料具有丰富的极微孔，极微孔内相对孔壁吸附力场的叠加，微孔内吸附势增强，甲烷分子更容易被吸附，此外，微孔孔径范围为0.50-1.20nm，吸附势能相对较低，CH4能够被两侧孔壁快速吸附，吸附量高；表面具有极性位点的炭优先吸附具有较大极化率的CH4(25.93×1025cm3)，其CH4吸附量高，而对极化率较小的N2(17.40×1025cm3)吸附量低，在混合气通过固定穿床吸附柱时，吸附量的小的N2优先穿出，吸附量大的CH4穿透时间长，可实现甲烷与氮气的分离；另外，通过调控炭表面暴露极性位点的量，来进一步调控整体式复合多孔炭吸附材料与CH4的优化吸附关系。
吸附分离的步骤如下：
将多孔炭材料吸附剂装填至吸附柱中，经惰性气氛吹扫脱附干净；将甲烷与氮气在混气池混合均匀后通入吸附柱，具有弱极性表面的炭质吸附剂优先吸附具有较大极化率的CH4，其CH4吸附量高，在吸附柱中穿透时间长，而对极化率较小的N2吸附量低，在吸附柱穿透时间较短；色谱检测尾气组成，记录该检测时间下尾气组成；吸附饱和后，将混合气切换到惰性气氛吹扫。
25℃(常温)、常压下，所述整体式复合多孔炭吸附材料对CH4动态吸附量为0.76-0.79mmolg-1，CH4/N2的分离选择性为5-16。
本发明还提供一种整体式复合多孔炭吸附材料的制备方法，包括如下步骤，以酚类化合物、醛类化合物为炭前驱体，以无机硅酸盐为添加剂，经酚醛缩合、炭化、活化得到，所述活化时间为1.5-3h，通过调节活化时间来调节炭表面的极性位点的量；活化时间越长，所述整体式复合多孔炭吸附材料表面的极性位点的量越多。
所述整体式复合多孔炭吸附材料的制备方法，具体包括如下步骤：
(1)将无机硅酸盐和水混合均匀，形成溶液A，溶液A中无机硅酸盐和水的质量比为1:10～1:1200；
(2)将酚类化合物加入到溶液A中，搅拌直至全部溶解，形成溶液B，溶液B中酚类化合物与无机硅酸盐的质量比为1:1～128:1；
(3)将醛类化合物加入到溶液B中，混合均匀，形成溶液C，溶液C中醛类化合物与酚类化合物的质量比为1:1～5:1；
(4)将溶液C进行老化、干燥、炭化、活化得到整体式复合多孔炭吸附材料；活化时间为1.5-3h，活化温度为750～950℃。
所述步骤(3)中还包括将胺类化合物加入到溶液B中，所述胺类化合物与醛类化合物的摩尔比为0～0.15:1。
所述的无机硅酸盐为蒙脱土、云母、膨润土、高岭土、累托石、海泡石、锂藻土、层状双氢氧化合物的至少一种；优选为锂藻土。
所述的酚类化合物为苯酚、间苯二酚、间苯三酚或双酚A；优选为间苯二酚。
所述的醛类化合物为多聚甲醛、乙二醛、丁醛或37wt.％甲醛；优选的醛为37wt.％甲醛。
活化过程中活化气体为：水蒸气、二氧化碳、空气中的一种或两种；优选活化气体为二氧化碳。
整体式复合多孔炭吸附材料的制备方法中活化时间越长，整体式复合炭材料表面极性位点的量越多(极性越强)，微孔孔径和介孔孔径略微增大，这是因为，在气体活化过程中炭微晶表面逐渐暴露，已有闭塞的孔隙被打开，同时炭材料孔壁被刻蚀，孔隙不断扩大，暴露新的炭表面，炭包覆的纳米颗粒也逐渐暴露出来，形成新的极性位点，表面化学性质变化，极性位点的量越多(极性)增加。活化时间越长，整体式复合多孔炭吸附材料表面极性位点的量越多，然而，整体式复合多孔炭吸附材料对CH4的吸附量先增大，后减小。当活化时间为1.5h时，弱极性表面优先吸附高极化率的CH4，CH4吸附量高，分离选择性大；因无机硅酸盐中含有氧化镁、氧化钠、氧化锂等成分，随活化时间增加，炭包覆的无机硅酸基纳米颗粒暴露量继续增多，镁、锂及钠等金属离子含量增加，进而导致炭表面极性位点的量越多(极性)增加，具有四极矩的N2分子与金属离子之间存在更强的吸附作用，N2吸附量增加，CH4吸附量下降，CH4/N2分离选择性降低。
本发明的有益效果如下：本发明基于有机-无机杂化理论，通过酚醛缩合所制得整体式复合多孔炭吸附材料，制备工艺简单，机械强度高。25℃(常温)、常压下，其对CH4动态吸附量最高达到0.79mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到16，高于现有专利和文献所报道的结果，具有良好的工业应用前景。同时，其具有多级孔道结构，大孔和介孔有利于甲烷的扩散和传输，微孔有利于增加对甲烷的吸附量。此外，通过调控活化时间来调控整体式复合多孔炭吸附材料表面化学性质及孔结构的方法，方便易于控制，为难分离混合气的吸附剂设计提供借鉴。综上可知，本发明所提供的整体式复合多孔炭吸附材料在甲烷氮气分离领域有很好的应用效果，对煤层气等非常规天然气的提浓净化提供了技术支持。
附图说明
图1为本发明实施例1制备的复合多孔炭的氮吸附曲线图。
图2为本发明实施例1、2、3制备的复合多孔炭的微孔孔径分布图。
图3为本发明实施例1制备的复合多孔炭的动态穿透曲线图。
图4为本发明实施例3制备的复合多孔炭的动态穿透曲线图。
图5为本发明对比实施例1制备的复合多孔炭的动态穿透曲线图。
图6为本发明对比实施例2购买的商业椰壳炭的动态穿透曲线图。
具体实施方式
为了使本发明要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合一些实施例，对本发明进行进一步详细表述。此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明实施例中涉及到的动态吸附量是通过实验中测定的动态穿透曲线计算得来的，可由如下公式计算：
Figure BDA0002124336080000051
其中，F为气体总流速；Ci,0是i组分在吸附柱的入口浓度；Ci,t是i组分t时刻在吸附柱的出口浓度；ti是吸附时间；Vdead是吸附柱和管路的死体积；m是吸附剂的质量。
本发明实施例中涉及到的分离选择性是通过实验中测定的动态穿透曲线计算得来的，对于混合气体系中的分离选择性可由如下公式计算：
Figure BDA0002124336080000052
其中，qi和qj表示吸附剂上i、j组分的吸附量，yi、yj分别为气相中组分i、j的摩尔分数。
实施例1
称取0.5g锂藻土，加入到156mL去离子水中，在室温条件下搅拌直至溶解均匀；随后，称取9.0g间苯二酚加入到上述溶液中，搅拌直至溶解；量取12mL的甲醛溶液(37wt.％)快速加入到上述溶液中，继续搅拌一定时间后；将上述溶液倒入石英管反应器，转移至90℃恒温烘箱中凝胶老化18h；老化结束后取出聚合物，完全干燥后保存备用。在氩气气氛吹扫下，以3℃/min的升温速率从室温升至800℃，此时将氩气气氛切为活化气二氧化碳气氛，活化1.5h，得到复合多孔炭(整体式复合多孔炭吸附材料)。如图1所示，氮吸附测试结果表明其BET比表面积约为1060m2·g-1，微孔孔容约为0.27cm3·g-1，微孔孔径分布如图2所示。
为了测试上述合成的整体式复合多孔炭对甲烷氮气的分离性能，在固定床装置上评价其对甲烷与氮气的分离性能，分离条件如下：测试温度25℃；常压；惰性气体吹扫脱附；甲烷氮气的体积百分比各为50％，甲烷氮气总流量为12mL/min；产物分析采用气相色谱仪在线分析产物中的甲烷、氮气的含量并计算甲烷氮气的吸附量及吸附选择性。结果如图3所示，25℃、常压下，复合多孔炭对CH4动态吸附量为0.79mmol·g-1，N2动态吸附量为0.05mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到16。
实施例2
取实施例1制备的聚合物置于炭化炉中，以3℃/min的升温速率从室温升至800℃，此时将氩气气氛切为活化气二氧化碳气氛，活化2h，得到复合多孔炭。氮吸附测试结果表明其BET比表面积约为1060m2·g-1，微孔孔容约为0.27cm3·g-1，微孔孔径分布如图2所示。
为了测试上述合成的整体式复合多孔炭对甲烷氮气的分离性能，在固定床装置上评价其对甲烷与氮气的分离性能，分离条件如下：测试温度25℃；常压；惰性气体吹扫脱附；甲烷氮气的体积百分比各为50％，甲烷氮气总流量为12mL/min；产物分析采用气相色谱仪在线分析产物中的甲烷、氮气的含量并计算甲烷氮气的吸附量及吸附选择性。结果表明，25℃、常压下，复合多孔炭对CH4动态吸附量为0.78mmol·g-1，N2动态吸附量为0.07mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到11。
实施例3
取实施例1制备的聚合物置于炭化炉中，以3℃/min的升温速率从室温升至800℃，此时将氩气气氛切为活化气二氧化碳气氛，活化3h，得到复合多孔炭。氮吸附测试结果表明其BET比表面积约为1166m2·g-1，微孔孔容约为0.30cm3·g-1，微孔孔径分布如图2所示。
为了测试上述合成的整体式复合多孔炭对甲烷氮气的分离性能，在固定床装置上评价其对甲烷与氮气的分离性能，分离条件如下：测试温度25℃；常压；惰性气体吹扫脱附；甲烷氮气的体积百分比各为50％，甲烷氮气总流量为12mL/min；产物分析采用气相色谱仪在线分析产物中的甲烷、氮气的含量并计算甲烷氮气的吸附量及吸附选择性。结果如图4所示，25℃、常压下，复合多孔炭对CH4动态吸附量为0.77mmol·g-1，N2动态吸附量为0.15mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到5.1。
实施例4
取实施例1制备的聚合物置于炭化炉中，以3℃/min的升温速率从室温升至800℃恒温2h，将氩气气氛切为水蒸气气氛，水蒸气流量为0.05mL/min，活化1.5h，得到复合多孔炭。氮吸附测试结果表明其BET比表面积约为950m2·g-1，微孔孔容约为0.25cm3·g-1。
为了测试上述合成的整体式复合多孔炭对甲烷氮气的分离性能，在固定床装置上评价其对甲烷与氮气的分离性能，分离条件如下：测试温度25℃；常压；惰性气体吹扫脱附；甲烷氮气的体积百分比各为50％，甲烷氮气总流量为12mL/min；产物分析采用气相色谱仪在线分析产物中的甲烷、氮气的含量并计算甲烷氮气的吸附量及吸附选择性。结果表明，25℃、常压下，复合多孔炭对CH4动态吸附量为0.78mmol·g-1，N2动态吸附量为0.05mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到15.6。
所述活化气氛还可以为空气。
实施例5
取实施例1制备的聚合物置于炭化炉中，以3℃/min的升温速率从室温升至800℃恒温2h，将氩气气氛切为水蒸气气氛，水蒸气流量为0.05mL/min，活化3h，得到复合多孔炭。氮吸附测试结果表明其BET比表面积约为1079m2·g-1，微孔孔容约为0.27cm3·g-1。
为了测试上述合成的整体式复合多孔炭对甲烷氮气的分离性能，在固定床装置上评价其对甲烷与氮气的分离性能，分离条件如下：测试温度25℃；常压；惰性气体吹扫脱附；甲烷氮气的体积百分比各为50％，甲烷氮气总流量为12mL/min；产物分析采用气相色谱仪在线分析产物中的甲烷、氮气的含量并计算甲烷氮气的吸附量及吸附选择性。结果表明，25℃、常压下，复合多孔炭对CH4动态吸附量为0.76mmol·g-1，N2动态吸附量为0.15mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到5。
所述活化气氛还可以为空气。
对比实施例1
取实施例1制备的聚合物置于炭化炉中，以3℃/min的升温速率从室温升至800℃，活化0h，得到复合多孔炭。氮吸附测试结果表明其BET比表面积约为550m2·g-1，微孔孔容约为0.18cm3·g-1。
为了测试上述合成的整体式复合多孔炭对甲烷氮气的分离性能，在固定床装置上评价其对甲烷与氮气的分离性能，分离条件如下：测试温度25℃；常压；惰性气体吹扫脱附；甲烷氮气的体积百分比各为50％，甲烷氮气总流量为12mL/min；产物分析采用气相色谱仪在线分析产物中的甲烷、氮气的含量并计算甲烷氮气的吸附量及吸附选择性。结果如图5所示，25℃、常压下，复合多孔炭对CH4动态吸附量为0.68mmol·g-1，N2动态吸附量为0.15mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到4.5。
对比实施例2
取自购买的商业椰壳炭，氮吸附测试结果表明其BET比表面积约为1226m2·g-1，微孔孔容约为0.39cm3·g-1。
为了测试上述购买的椰壳炭对甲烷氮气的分离性能，在固定床装置上评价其对甲烷与氮气的分离性能，分离条件如下：测试温度25℃；常压；惰性气体吹扫脱附；甲烷氮气的体积百分比各为50％，甲烷氮气总流量为12mL/min；产物分析采用气相色谱仪在线分析产物中的甲烷、氮气的含量并计算甲烷氮气的吸附量及吸附选择性。结果如图6所示，25℃、常压下，复合多孔炭对CH4动态吸附量为0.65mmol·g-1，N2动态吸附量为0.16mmol·g-1，CH4/N2的分离选择性达到4.1。

Claims (5)

1.一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料，其特征在于：所述整体式复合多孔炭吸附材料为大孔-介孔-微孔串联型复合多孔炭，微孔孔径范围为0.50-1.2 nm，表面具有极性位点；所述整体式复合多孔炭吸附材料的制备方法包括如下步骤：以酚类化合物、醛类化合物为炭前驱体，无机硅酸盐为添加剂，水或乙醇溶液为溶剂，经溶胶-凝胶化、老化制备出整体式聚合物，再经炭化、活化制备出整体式复合多孔炭吸附材料，活化时间为1.5-3h；所述无机硅酸盐为蒙脱土、云母、膨润土、高岭土、累托石、海泡石、锂藻土和层状双氢氧化合物的一种或几种；所述酚类化合物为苯酚、间苯二酚、间苯三酚和双酚A的一种；所述醛类化合物为多聚甲醛、乙二醛、丁醛和37 wt.%甲醛的一种；活化气体为水蒸气、二氧化碳、空气中的一种或两种，活化温度为750~950 oC。
2.如权利要求1所述的整体式复合多孔炭吸附材料，其特征在于：所述整体式复合多孔炭吸附材料表面的极性位点的量可以调控。
3.如权利要求2所述的整体式复合多孔炭吸附材料，其特征在于：随着极性位点的量的增加，所述整体式复合炭吸附材料对CH4的吸附量先增大，后减小。
4.如权利要求1所述的整体式复合多孔炭吸附材料，其特征在于：活化时间越长，所述整体式复合多孔炭吸附材料表面的极性位点的量越多。
5.如权利要求1所述的整体式复合多孔炭吸附材料，其特征在于：所述炭前驱体还包括胺类化合物，所述胺类化合物为甲胺、乙二胺、1,4-己二胺、1,6-己二胺和三聚氰胺的一种。
CN201910617124.7A 2019-07-10 2019-07-10 一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法 Active CN110354803B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910617124.7A CN110354803B (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910617124.7A CN110354803B (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN110354803A CN110354803A (zh) 2019-10-22
CN110354803B true CN110354803B (zh) 2021-06-08

Family

ID=68218456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910617124.7A Active CN110354803B (zh) 2019-07-10 2019-07-10 一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110354803B (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113082940B (zh) * 2021-03-19 2022-09-20 同济大学 高效分离含有不同极化率气体的非极性混合气体的装置及方法
CN112938973B (zh) * 2021-03-22 2022-03-15 淮北市大华环保科技有限公司 一种高分离系数变压吸附专用活性炭的生产方法
CN113351168A (zh) * 2021-06-16 2021-09-07 太原理工大学 一种混合气中甲烷的高效分离方法
CN113694892A (zh) * 2021-08-27 2021-11-26 伯克利南京医学研究有限责任公司 一种碳气凝胶复合结构和复合滤芯、二者的制备方法及其用途
CN114797778A (zh) * 2022-05-05 2022-07-29 大连理工大学 一种咖啡渣基成型多孔炭吸附剂在高效甲烷/氮气分离中的应用

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8529663B2 (en) * 2007-05-18 2013-09-10 Exxonmobil Research And Engineering Company Process for removing a target gas from a mixture of gases by swing adsorption
CN101780398B (zh) * 2010-03-05 2013-01-02 华东理工大学 一种吸附co2用多孔炭复合材料及其制备方法和应用
CN101935032B (zh) * 2010-09-03 2012-11-07 同济大学 一种炭分子筛的制备方法及其用途
CN102600798A (zh) * 2011-01-20 2012-07-25 英美烟草(投资)有限公司 制备多孔碳的方法
CN102225996B (zh) * 2011-05-06 2013-07-31 大连理工大学 一种苯并噁嗪树脂纳米聚合物球及炭球的制备方法
CN102275915B (zh) * 2011-05-30 2014-02-05 大连理工大学 一种高比表面积分等级多孔活性炭材料的制备方法
CN102363117A (zh) * 2011-11-18 2012-02-29 淮北市森化碳吸附剂有限责任公司 变压吸附中甲烷专用碳吸附剂及其制备方法
US10661219B2 (en) * 2015-01-27 2020-05-26 DDP Specialty Electronic Materials US, Inc. Separation of nitrogen from hydrocarbon gas using pyrolyzed sulfonated macroporous ion exchange resin
CN104692357B (zh) * 2015-02-15 2017-10-17 清华大学 一种碳纳米管/炭多级孔球形复合材料及其制备方法
CN106345410B (zh) * 2016-09-30 2019-05-31 太原理工大学 一种甲烷/氮气分离用碳吸附剂及其制备方法
CN106492749A (zh) * 2016-10-10 2017-03-15 同济大学 一种氮、硫共掺杂微孔‑介孔碳微球的制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN110354803A (zh) 2019-10-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110354803B (zh) 一种分离甲烷和氮气的整体式复合多孔炭吸附材料及其制备方法
Yu et al. Molten salt synthesis of nitrogen-doped porous carbons for hydrogen sulfide adsorptive removal
CN102439123B (zh) 具有rho结构的沸石性质微孔晶体材料在天然气加工过程中的应用
Finsy et al. Separation of CO2/CH4 mixtures with the MIL-53 (Al) metal–organic framework
Qi et al. Nitrogen doped porous hollow carbon spheres for enhanced benzene removal
Chen et al. Polyethylenimine-incorporated zeolite 13X with mesoporosity for post-combustion CO2 capture
CN102335592B (zh) 金属有机骨架-氧化石墨纳米复合吸附材料及其制备方法
Xu et al. Natural Honeycomb-like structure cork carbon with hierarchical Micro-Mesopores and N-containing functional groups for VOCs adsorption
WO1996033801A1 (fr) Adsorbant charbonneux, son procede de production, et technique et appareil pour la separation de gaz
CN109179369B (zh) 一种酚醛树脂基吸附分离甲烷与氮气的碳分子筛制备方法
CN110523374B (zh) 一种吸附分离ch4/n2、c2h6/ch4的大米基颗粒状碳材料及其制备方法与应用
Yuan et al. Understanding the KOH activation mechanism of zeolitic imidazolate framework-derived porous carbon and their corresponding furfural/acetic acid adsorption separation performance
KR20180051455A (ko) Merlinoite 제올라이트를 이용한 이산화탄소의 선택적 분리 방법
Anuar et al. Carbon nanoflake hybrid for biohydrogen CO2 capture: Breakthrough adsorption test
Jin et al. Evidence of microporous carbon nanosheets showing fast kinetics in both gas phase and liquid phase environments
CN113120903B (zh) 一种活性炭及其制备方法和应用
Shen et al. A green synthesis of PEI@ nano-SiO 2 adsorbent from coal fly ash: selective and efficient CO 2 adsorption from biogas
CN111229164B (zh) 一种分离烯烃烷烃的微孔炭吸附剂及其制备方法和应用
CN102757064A (zh) 一种psa用分离精制co2气体的碳分子筛及制备方法
Xu et al. Designed synthesis of porous carbons for the separation of light hydrocarbons
Tang et al. Hydrophilic carbon monoliths derived from metal-organic frameworks@ resorcinol-formaldehyde resin for atmospheric water harvesting
Zhang et al. Multicomponent adsorptive separation of CO2, CH4, N2, and H2 over M-MOF-74 and AX-21@ M-MOF-74 composite adsorbents
Chi et al. Porous molecular sieve polymer composite with high CO2 adsorption efficiency and hydrophobicity
Wei et al. N-doping porous carbon with rich narrow micropores for highly efficient CO2 selective adsorption: Insight from experimental and theoretical study
CN112919463B (zh) 一种利用泰妙菌素废盐制备的活性炭及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant