基于活性炭的真空变压吸附提浓煤层气甲烷的实验研究

测试了活性炭的平衡吸附特性,在此基础上研究筛选出了适合煤层气提浓的活性炭,其比表面积为1706m2/g,并建立了两塔真空变压吸附提浓煤层气甲烷的实验装置,对甲烷体积分数为20%的低浓度煤层气提浓进行了实验。结果表明:利用真空变压吸附的方法,吸附压力在209kPa以内,解吸压力为21kPa时,可以将体积分数为20%的煤层气提浓到30%以上且产率超过80%;适当的延长吸附时间有助于提高甲烷的体积分数;降低解吸压力有助于提高甲烷的体积分数和产率;均压有助于提高甲烷的体积分数,既有上均压又有下均压的均压过程对甲烷体积分数的增大效果最好,实验中下均压0.2s、上均压0.4s时甲烷体积分数最大;维持吸附时间不变,存在一个最佳的产品气与原料气之比(Qc/Qin),使得甲烷体积分数达到最大值。

无烟煤制备颗粒活性炭及其PSA分离CH_4/N_2性能

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.

煤制合成气中温变压吸附H_(2)/CO_(2)分离研究与示范

煤制合成气净化工段位于水气变换后,脱除H_(2)S、CO_(2)等气体杂质,获取较高纯度的工业H_(2)。目前成熟净化工艺为以低温甲醇洗、液氮洗为代表的湿法以及变压吸附脱碳为代表的干法技术。中温变压吸附(ET-PSA)技术在与来流变换气一致的中温温度区间运行,采用自行合成的疏水富氮活性炭吸附剂,将传统变压吸附操作温度提升至170~220℃,实现中温高湿环境下的硫碳共脱。引入N_(2)充洗和低压N_(2)清洗2个新变压吸附步序,可使H_(2)回收率提高至99%。以丰喜泉稷厂煤制变换气为中试侧线原料,搭建了原料气处理量5 000 m^(3)/h(标况下)的中温变压吸附H_(2)/CO_(2)分离中试试验装置,H_(2)经两级中温变压吸附纯度达到燃料电池H_(2)水平(含有效气N_(2)),中试装置已累计运行超过2 800 h。并以公用工程运行数据计算中试装置能耗,仅折算电耗,中试H_(2)净化运行成本相比丰喜泉稷厂内低温甲醇洗H_(2)净化电耗可节约成本约35%。该技术突破了常规固体吸附净化温度限制,采用中温下选择性吸附性能好的吸附剂实现H_(2)中杂质定向脱除,为实现高效高品质H_(2)净化提供新的工艺路线。

活性炭在煤井瓦斯气吸附提浓中的研究进展

本文介绍了对危害极大的煤井低浓度甲烷的吸附增浓方式和吸附剂的研究进展。通过对比变压吸附分离CH4/N2的沸石分子筛、碳分子筛和活性炭三类吸附剂的优缺点,提出活性炭是较为理想的吸附剂。从理论探讨了活性炭的结构对吸附提浓甲烷性能的影响,进一步介绍了活性炭孔道结构的调控手段和表面化学结构的改性方式。

三相流化床处理煤加压气化废水的研究

本研究以活性炭为载体,用三相生物流化床处理煤加压气化废水.实验结果表明,在水力停留时间10小时和COD 进水在1636～2389mg/l 条件下,COD 去除率可达80%～90%;酚平均去除99.87%,油平均去除95.3%.

煤基活性炭络合吸附剂对乙烯/乙烷吸附分离性能研究

以煤基活性炭为载体,利用等体积浸渍法制备载铜络合吸附剂,并对该吸附剂分离乙烯乙烷的性能进行评价。考察了焙烧温度、Cu Cl2担载量、助剂Ce O2担载量、再生等因素的影响,利用XRD、SEM等手段对吸附剂进行表征。结果表明,改性后的煤基活性炭是分离乙烯/乙烷的优良吸附剂。最佳制备工艺条件:Cu Cl2担载量为6 mmol/g,助剂Ce O2担载量为0.7 mmol/g,焙烧温度为250℃。在70℃、0.6 MPa时,载铜复合吸附剂对乙烯的吸附量高达25.15 m L/g,分离系数为5.20,具有一定的工业应用前景。

煤质活性炭压片成型技术的推广和应用

中国石油庆阳石化公司活性炭厂从20世纪90年代就开始着手活性炭新产品的开发工作,在大量市场调研和对比分析的基础上,采用防化研究院经过多年潜心研究的煤质活性炭压片成型技术,进行工业化生产并予以应用。生产出合格的压块活性炭,使压片成型技术在活性炭工业化生产中的推广和应用这一国内难题最终得到解决。

水介质旋流器制备电容炭原料煤的试验研究

生产超低灰煤是实现神东矿区商品煤高价值利用的重要保障。结合电容炭(煤基活性炭)用煤对灰分、铁含量的要求,针对神东矿区哈拉沟煤矿原煤特点,提出了利用水介质旋流器分选制备超低灰煤的思路。利用单因素试验研究了锥段锥角、底流口直径及给料压力对分选效果的影响,得到最优分选条件为:锥段锥角120°,底流口直径16mm,给料压力0.07MPa。在最优条件下进行了稳定试验,获得了灰分2.42%、产率70.07%、铁含量0.24%的超低灰煤,达到了目标要求;数量效率87.59%,不完善度0.21,分选效果较好。

压力对微波辐射烟煤制取活性炭性能影响

以府谷烟煤为原料、KOH为活化剂,在10~180 k Pa压力内微波辐射加热制取活性炭,探究了压力对微波法制得活性炭吸附性能的影响。对制得活性炭碘吸附值、表面官能团、比表面积和孔隙结构进行表征和分析。

煤层气变压吸附浓缩甲烷吸附剂的研究进展

介绍了煤层气变压吸附浓缩甲烷吸附剂的研究进展,论述了目前应用于煤层气变压吸附浓缩甲烷研究的沸石分子筛、活性炭纤维吸附剂、炭分子筛、原煤及改性煤吸附剂等各种吸附剂的研究方法和主要研究成果,着重讨论了提高活性炭吸附剂CH_1/N_2体系分离系数的原理、方法和改性产品变压吸附浓缩煤层气的效果,指出目前变压吸附(PSA)浓缩煤层气甲烷吸附剂研究中吸附剂的性能和选择性需进一步提升,并探讨了其研究发展方向。

煤质压片活性炭在汽油脱硫醇工艺中的应用

目前应用于炼油厂汽油脱硫醇装置的活性炭有煤质柱状活性炭、果壳(椰壳、杏壳等)活性炭。煤质压片活性炭作为一种新工艺生产的新的活性炭产品,具有中孔发达、吸附性能强的特点,使得对活性组分磺化钛菁钴的吸附变得容易,载剂量大,载剂周期短,被成功应用于工业装置,拓宽了该行业选择脱硫用活性炭的范围。

变压吸附技术应用研究进展

变压吸附技术由于具有能耗低、工艺流程简单、操作费用小等优点,广泛用于气体的分离和回收领域。介绍了变压吸附的原理及应用进展,特别是在炼油厂干气提纯回收、煤层气净化回收中的应用前景。提出了目前技术存在的问题和相应的解决措施,针对传统变压吸附剂存在的吸附量较低、气体回收率不高等缺点,阐述了以高表面活性炭为吸附剂的变压吸附在这些领域中的发展潜力。