导读:本文包含了炭分子筛论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:煤层气,脱氧,炭分子筛
炭分子筛论文文献综述
杨力,丁艳宾,顾五洲,王之靖,马正飞[1]（2019）在《炭分子筛变压吸附脱除煤层气中O_2的研究》一文中研究指出使用3H-2000PW多站重量法蒸汽吸附仪测定298 K、0～100 kPa下,CH_4、O_2单组分的静态平衡吸附等温线及298 K、20 kPa下,CH_4、O_2单组分的吸附动力学曲线;采用单塔吸附装置研究CH_4/O_2混合气中的O_2在炭分子筛吸附剂上的动态吸脱附行为;考察O_2体积分数在顺放过程中的变化。结果表明:O_2在该炭分子筛上的静态吸附量及扩散速率均大于CH_4的静态吸附量及扩散速率;吸附压力为0.6 MPa、塔顶气相对流量为1是比较合适的脱氧条件;在床层利用率为60%的条件下,顺放气能够满足产品气中O_2体积分数<1%的要求;抽真空5 min及吹扫气量3 L/min H_2是比较好的再生方式;多次连续重复吸脱附实验后,炭分子筛对O_2的吸附量稳定不变,是用于煤层气脱氧合适的吸附剂。(本文来源于《南京工业大学学报(自然科学版)》期刊2019年06期）
赵拓[2]（2018）在《空分制氮用椰壳基炭分子筛的制备》一文中研究指出炭分子筛(CMS)是一种多孔炭吸附剂,其适用于分离分子尺寸有差异的气体。最常见的是用于空气分离的CMS。在变压吸附(PSA)空分工艺中,CMS吸附剂是核心组成部分,在设备条件一定的情况下,决定着空分过程的实际效果。因而,CMS的生产工艺的开发是空分领域的重要环节。现阶段CMS的生产主要以酚醛树脂为原料,生产成本高;椰壳作为生物质原料,便宜易得,适合作为CMS的原料,而目前国内还没有成熟的椰壳基CMS生产技术。因此,亟需开发以椰壳为原料的CMS生产工艺。本论文针对椰壳基CMS生产工艺的叁个主要工序(炭化、活化和沉积)进行了实验研究。在炭化和活化两个阶段,综合孔结构测试和PSA测试两种手段,探究了中间体孔结构变化规律,对CMS生产中这两阶段的工艺参数调节提供一定的理论依据;在碳沉积阶段,采用两步调孔法制备CMS,对初步沉积和二次调孔过程提出了科学合理的方案,为CMS生产中沉积工序的优化提供了参考。对于沉积调孔而言,在初步沉积阶段提出了两种一步长时间沉积方案(恒定沉积剂用量和恒定沉积时间),这两种长时间沉积方案所得样品性能均优于短时间沉积样品,可以更精准地调控孔口尺寸;在二次调孔过程,提出叁种科学可行的思路:小剂量再沉积,和只经过一步沉积样品相比较,产氮浓度提高了0.64%,氮回收率提高了5.47%;再活化开孔,与未经再活化的沉积样品相比较,产氮浓度提高了9.10%,脱附气量增加了3.42 L;混合沉积,和只经过一步沉积样品相比较,产氮浓度提高了0.56%,氮回收率提高了6.83%。(本文来源于《大连理工大学》期刊2018-06-01）
李兴伟,徐绍平,丛媛媛[3]（2017）在《变压吸附空分用椰壳基炭分子筛的制备》一文中研究指出提出以椰壳预炭化料为骨料、酚醛树脂为黏结剂制备变压吸附空分制氮用炭分子筛的新工艺路线,包括成型、炭化、水蒸气活化、两步苯气相碳沉积调孔等主要工序;完善了炭分子筛的变压吸附空分评价手段,即以变压吸附空分为基本手段,结合变压吸附脱附尾气总量及其中O_2浓度等参数分析,准确表征炭分子筛制备过程中样品的微孔孔容和孔径变化,从而实现对炭分子筛制备工艺参数的精确控制.所得的椰壳基炭分子筛具有较高的抗压强度,其变压吸附空分性能接近商业炭分子筛产品.(本文来源于《工程科学学报》期刊2017年03期）
王德超,杨志远,廖宏斌,刘娇萍,李智华[4]（2017）在《CH_4和N_2在炭分子筛及13X沸石上的吸附分离》一文中研究指出采用静态体积法测试了298.15K,313.15K和328.15K时,CH_4和N_2在太西煤基炭分子筛(T-CMS)及13X沸石上的吸附量,并使用Langmuir模型对吸附量数据进行了线性拟合,分析了拟合参数饱和吸附量qm和吸附平衡常数b值的变化.结果表明:随着温度的升高,CH_4在T-CMS上的饱和吸附量qm稍有减少,但变化不大,N_2在T-CMS上的饱和吸附量qm呈增大趋势;CH_4和N_2在13X沸石上的饱和吸附量qm均呈减小趋势,CH_4和N_2在T-CMS及13X沸石上的吸附平衡常数b值均随温度的升高而减小;CH_4和N_2在T-CMS上的分离系数均大于其在13X沸石上的分离系数,分离系数均随温度升高而减小.吸附热力学分析表明,CH_4和N_2在T-CMS上的等量吸附热平均值分别为27.30kJ/mol和22.43kJ/mol,而在13X沸石上的等量吸附热平均值分别为12.96kJ/mol和10.41kJ/mol,两种吸附剂对CH_4的吸附作用均强于其对N_2的吸附作用,且均属于物理吸附.(本文来源于《煤炭转化》期刊2017年02期）
王德超,杨志远,刘娇萍,廖宏斌,杨根源[5]（2016）在《神府丝炭制备分离CH_4/N_2的炭分子筛工艺及其性能研究》一文中研究指出以神府煤丝炭(SFF)为原料,采用炭化-KOH活化-苯气相碳沉积方法制备用于变压吸附分离CH_4/N_2所用的成型炭分子筛(FCMS),活化过程的最优条件为:碱炭质量比=3∶1,活化温度为700℃,活化时间为90 min;碳沉积过程最优条件为:碳沉积温度为800℃,碳沉积时间为5 min,苯流率为3 m L/min,在此条件下,FCMS的碘吸附值和比表面积分别为985.23 mg/g和1 195.52 m2/g,微孔孔容占63.18%。利用FCMS进行了CH_4和N_2吸附量测试和Langmuir吸附模型的拟合,得出CH_4为强吸附组分,CH_4/N_2在FCMS上的分离系数为2.50。单塔穿透实验表明,CH_4在FCMS上的穿透时间延迟了171 s,证实了FCMS吸附甲烷的能力增强。(本文来源于《现代化工》期刊2016年07期）
王德超[6]（2016）在《煤基炭分子筛的制备及其变压吸附分离CH_4/N_2研究》一文中研究指出低浓度煤层气的开发利用对于保障煤矿安全生产、改善我国能源结构、减少能源浪费和环境污染、发展循环经济和低碳经济具有重要意义。由于低浓度煤层气中CH4和N2物化性质极为接近,目前难以找到有效的吸附剂利用变压吸附技术分离CH4/N2,这成为制约变压吸附技术提浓低浓度煤层气的发展瓶颈。本文以无烟煤为炭质前驱体,采用炭化-活化-苯类气相碳沉积工艺制备炭分子筛(T-CMS),通过单因素实验得出活化工艺的最佳条件:碱炭质量比为3:1,活化温度为800℃、活化时间为90min;通过正交实验得出碳沉积工艺的最优条件:碳沉积温度为600℃,碳沉积时间为10min,流率为1.2mL/min;制备的无烟煤基炭分子筛比表面积达1847m2/g,微孔比例占60.70%,平均孔径为0.7041nm。采用静态体积法,测试了CH4、N2在T-CMS、陕北煤丝炭基炭分子筛(S-CMS)和13X沸石上的吸附量。在同一压力下,N2的吸附量均小于CH4,随着吸附压力的增大,CH4和N2吸附量差异增大;Langmuir吸附模型拟合参数表明甲烷为强吸附组分,饱和吸附量qm的大小顺序为S-CMS>T-CMS>13X沸石;CH4/N2在各吸附剂上的分离系数大小顺序为T-CMS>S-CMS>13X沸石,其中T-CMS的分离因子为3.097。利用自制变温变压耦合吸附装置,测试了T-CMS、S-CMS、13X沸石的CH4穿透曲线,T-CMS的穿透点为(279s,1.25%),S-CMS的穿透点为(228s,1.25%),13X沸石的穿透点为(165s,1.25%),T-CMS的分离效果最佳。对T-CMS进行了亲烃改性和低温等离子体改性,亲烃试剂包括C24、SDB和PEI,低温等离子改性气氛分别为CH4和N2。对改性炭分子筛T-CMS-C24、T-CMS-SDB、T-CMS-PEI、T-CMS-P-CH4、T-CMS-P-N2进行了CH4、N2吸附量测试及Langmiur吸附模型拟合,并计算了分离系数,T-CMS-P-CH4、T-CMS-P-N2的分离效果均优于T-CMS,低温等离子改性有利于提高炭分子筛分离CH4/N2的能力。采用静态体积法,测试了不同温度下CH4、N2在T-CMS上的吸附量,采用9种不同的吸附模型进行了吸附等温线的非线性拟合,各模型的拟合精度大小顺序为D-A>F-L>E-L>Sips>Toth>Langmiur>D-R>Freundilch;Langmuir、Toth、E-L模型中饱和吸附量qm均随温度的升高而减小,且温度变化对于N2的饱和吸附量影响较大;E-L模型、Toth模型和Sips模型中反应表面不均一的参数n随着温度的升高而增大,F-L模型中分形维数的D的变化表明温度升高增加了炭分筛表面的不均一性。对T-CMS吸附CH4、N2进行了热力学分析,两种气体的等量吸附热均随吸附量的增大呈递减趋势,且在吸附量较小时变化较为明显,表明炭分子筛表面能量的不均一性;CH4的平均等量吸附热为11.80KJ/mol,N2的平均等量吸附热9.06KJ/mol,均属于物理吸附;随着吸附量的增大,N2的吸附热变化范围大于CH4。本文研究为煤基炭分子筛的制备及变压吸附浓缩煤层气工艺提供了基础理论数据。(本文来源于《西安科技大学》期刊2016-06-30）
贾忻宇[7]（2016）在《炭分子筛吸液驱气过程研究》一文中研究指出多孔材料作为一种性能优越的功能结构材料,最大的特点是具有大量的孔隙结构,表征该孔隙结构是进行多孔材料研究和应用的重要内容之一。最成熟的方法,即77K N2吸附法,由于低温条件下N2分子的扩散受限问题而不能用于表征微孔结构,因此寻找一种新方法准确表征多孔材料微孔结构性能具有重要的意义。炭分子筛属于孔隙结构为双峰孔径分布的炭材料,主要包含起通道作用的大孔和孔口呈分子尺寸、孔径分布狭窄均一的超微孔,广泛应用于动力学选择性分离气体混合物,最常用于分离O2和N2。而在炭分子筛生产工艺中,至今无法实现原位控制超微孔孔结构调节反应的终点,需要在反应中途将设备停火、降温并取样进行变压吸附空分实验来判断该样品孔结构是否符合空分要求,不符合则需要反复升温降温、取样检测,这样严重降低产品的生产效率,增加生产成本和能耗。本文借鉴吸液驱气法和常温气体吸附法的主要思想,自主设计、搭建恒容吸液驱气装置,在常温常压条件下分别进行炭分子筛吸水驱O2和N2实验。借助准二级动力学(PSO)模型、直线推动力(LDF)模型及费克(Fick)定律对吸水驱气动力学曲线进行模拟,探究吸水驱气动力学机制,进而有效判断炭分子筛的微孔孔口尺寸相对大小和分布均匀性,建立一种简单、快速的原位检测炭分子筛孔结构和空分性能的方法,用于指导空分用炭分子筛的制备。通过对炭分子筛微结构的表征,发现其孔隙结构特性对吸水驱气动力学和热力学性能起着决定性作用。吸液驱气动力学模拟结果表明,根据速率控制步骤的不同,炭分子筛吸水驱气过程可以划分为两大阶段。在反应前期,该过程主要发生在孔口较窄的超微孔中,驱气速率主要受气体分子孔口扩散阻力控制；在反应后期,水分子逐渐进入孔口较大的超微孔中,水分子表面吸附成为主要的速率控制过程。随着超微孔孔口尺寸的增加,孔口扩散阻力越来越小,第二阶段持续时间越来越长；同时,气体分子尺寸的差异导致其受到的孔口扩散阻力不同,对应的吸水驱气动力学不同。因此,炭分子筛吸水驱气动力学主要取决于超微孔孔口尺寸和气体分子尺寸的相对大小。接着,在动力学研究的基础之上,引入O2/N2动力学选择性系数K,用于确定炭分子筛微孔孔口尺寸相对大小及分布均匀性,进而评价炭分子筛变压吸附气体分离性能。研究表明,当K值等于0时,炭分子筛的超微孔孔口尺寸大小分布最适中,适用于空分制氮工艺;随着K值逐渐偏离0,超微孔孔口尺寸偏大或者偏小,空分制氮效果越来越差。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-06-01）
李兴伟[8]（2016）在《变压吸附空分用酚醛树脂基炭分子筛的制备》一文中研究指出炭分子筛(Carbon Molecular Sieves, CMS)是一种微孔结构分布均匀的碳质吸附剂,具有分子筛分作用。其化学结构与活性炭类似,因此具有高度发达的孔结构以及特殊的表面性质。因为孔隙结构特殊,CMS对分子尺寸不同的气体有选择性吸附的特点,被广泛运用于气体分离领域。对CMS的基本要求是既要有较高的吸附选择性,又要有较大的吸附容量,因而要求其具有均一、尺寸适宜的孔径,以及较大的有效孔容。国内对CMS的研究及生产已有一定基础,但是仍然存在工艺重复性差、产品性能不稳定等缺陷,另外,对CMS制备过程中许多关键工艺步骤的内在机理和控制研究不足。本文以热固性酚醛树脂(Phenol Formaldehyde resin, PF)为原料,研究了原料PF在热解过程中的性质变化以及工艺参数对热解产物的影响。考察了热解过程中气、液、固叁相产物的生成与温度的关系,推导出在不同温度下生成产物的内在反应；考察了不同热解温度下炭化物易磨性和孔隙结构的变化,以及该变化和PF内在反应的关系；考察了升温速率和原料粒度对炭化产物孔隙结构的影响,发现两种因素变化引起的反应变化是造成孔隙结构差异的原因之一。以PF炭化物为原料,热固性PF为粘结剂制备CMS。探究了粘结剂的使用、炭化、活化等关键工艺步骤对CMS中间体的影响,以及各个步骤发生的内在机理和控制等相关问题。同时根据中间体的孔隙结构变化,以及在变压吸附(Pressure Swing Adsorption,PSA)过程中对空气的吸附和分离性能等差异,确定了最佳的粘结剂比例、炭化工艺参数和活化工艺参数。结果发现,在20份粘结剂比例,炭化升温速率10℃/min,炭化温度775℃,炭化时间40min；活化温度800℃,活化时间120min,活化剂含量分别为80%和120%得到的中间体有较优的孔隙结构,适合作为炭沉积的原料制备CMS。在上述实验结果基础上,推测了沉积调孔过程发生的机理,并采用两步法对中间体进行调孔。一步调孔采用苯沉积法,在沉积温度770℃,调孔剂含量20%,沉积时间110min条件下初步调节CMS孔隙,可得到产气N2浓度在97%以上的沉积样品。二步调孔分别考察了低浓度沉积方法和再活化开孔方法的可行性。采用低浓度苯沉积法,选用沉积温度770℃,调孔剂浓度10%,沉积时间40min可得到产气N2浓度在99.2%以上的CMS样品；采用再活化法,选用活化温度800℃,活化剂浓度10%,活化温度20min可得到产气N2浓度在99.0%以上的CMS样品。(本文来源于《大连理工大学》期刊2016-06-01）
张军,刘小娟,石好亮,张香兰,闫振雷[9]（2016）在《煤层气变压吸附用炭分子筛的制备研究》一文中研究指出为解决煤层抽放气中CH4/N2的分离问题,以椰壳炭化料为原料,采用炭化、活化和炭沉积相结合的方法,以苯为沉积剂,改变工艺条件,制备了不同性能的炭分子筛,研究了炭分子筛前驱体的种类、苯流量对炭分子筛分离效果的影响,结果表明,在炭化温度450℃,炭化时间40 min,活化温度850℃,活化时间120 min时制备的炭分子筛前驱体,进一步制成炭分子筛对CH4/N2的分离效果最好;在750℃,沉积时间30 min,苯流量0.45 m L/min时制备的炭分子筛对CH4/N2的分离效果最好。(本文来源于《洁净煤技术》期刊2016年03期）
张放,傅吉全[10]（2015）在《制备工艺对酚醛树脂基炭分子筛性能影响》一文中研究指出以工业酚醛树脂㈣为碳源,叁嵌段聚合物F127作为模板剂制备炭分子筛材料。采用TG、SEM、FTIR和N_2-BET等表征手段对制备的炭分子筛进行了表征,研究了前驱体制备工艺对炭分子筛孔径分布的影响。结果表明,F127用量、搅拌时间、反应温度对炭分子筛孔径分布影响很大。在酚醛树脂与F127质量比1:1,反应温度45℃,搅拌时间6 h,800℃炭化条件下制备的炭分子筛孔径分布最为集中,BET比表面积和单点总孔容分别为716.59 m~3·g~(-1)和0.55775 cm~3·g~(-1)。(本文来源于《炭素技术》期刊2015年06期）
炭分子筛论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
炭分子筛(CMS)是一种多孔炭吸附剂,其适用于分离分子尺寸有差异的气体。最常见的是用于空气分离的CMS。在变压吸附(PSA)空分工艺中,CMS吸附剂是核心组成部分,在设备条件一定的情况下,决定着空分过程的实际效果。因而,CMS的生产工艺的开发是空分领域的重要环节。现阶段CMS的生产主要以酚醛树脂为原料,生产成本高;椰壳作为生物质原料,便宜易得,适合作为CMS的原料,而目前国内还没有成熟的椰壳基CMS生产技术。因此,亟需开发以椰壳为原料的CMS生产工艺。本论文针对椰壳基CMS生产工艺的叁个主要工序(炭化、活化和沉积)进行了实验研究。在炭化和活化两个阶段,综合孔结构测试和PSA测试两种手段,探究了中间体孔结构变化规律,对CMS生产中这两阶段的工艺参数调节提供一定的理论依据;在碳沉积阶段,采用两步调孔法制备CMS,对初步沉积和二次调孔过程提出了科学合理的方案,为CMS生产中沉积工序的优化提供了参考。对于沉积调孔而言,在初步沉积阶段提出了两种一步长时间沉积方案(恒定沉积剂用量和恒定沉积时间),这两种长时间沉积方案所得样品性能均优于短时间沉积样品,可以更精准地调控孔口尺寸;在二次调孔过程,提出叁种科学可行的思路:小剂量再沉积,和只经过一步沉积样品相比较,产氮浓度提高了0.64%,氮回收率提高了5.47%;再活化开孔,与未经再活化的沉积样品相比较,产氮浓度提高了9.10%,脱附气量增加了3.42 L;混合沉积,和只经过一步沉积样品相比较,产氮浓度提高了0.56%,氮回收率提高了6.83%。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
炭分子筛论文参考文献
[1].杨力,丁艳宾,顾五洲,王之靖,马正飞.炭分子筛变压吸附脱除煤层气中O_2的研究[J].南京工业大学学报(自然科学版).2019
[2].赵拓.空分制氮用椰壳基炭分子筛的制备[D].大连理工大学.2018
[3].李兴伟,徐绍平,丛媛媛.变压吸附空分用椰壳基炭分子筛的制备[J].工程科学学报.2017
[4].王德超,杨志远,廖宏斌,刘娇萍,李智华.CH_4和N_2在炭分子筛及13X沸石上的吸附分离[J].煤炭转化.2017
[5].王德超,杨志远,刘娇萍,廖宏斌,杨根源.神府丝炭制备分离CH_4/N_2的炭分子筛工艺及其性能研究[J].现代化工.2016
[6].王德超.煤基炭分子筛的制备及其变压吸附分离CH_4/N_2研究[D].西安科技大学.2016
[7].贾忻宇.炭分子筛吸液驱气过程研究[D].大连理工大学.2016
[8].李兴伟.变压吸附空分用酚醛树脂基炭分子筛的制备[D].大连理工大学.2016
[9].张军,刘小娟,石好亮,张香兰,闫振雷.煤层气变压吸附用炭分子筛的制备研究[J].洁净煤技术.2016
[10].张放,傅吉全.制备工艺对酚醛树脂基炭分子筛性能影响[J].炭素技术.2015