甲烷沉积法对甲烷/氮气分离炭分子筛性能的研究

高性能甲烷/氮气分离用炭分子筛是保证低浓度煤层气变压吸附分离的前提。以椰壳炭化料为原料在一定条件下活化制备了炭前驱体,以甲烷为沉积剂通过气相炭沉积调孔制备炭分子筛,考察沉积时间、沉积温度、沉积剂浓度和沉积剂量对变压吸附分离甲烷/氮气效果的影响,采用N2吸附法分析了炭前驱体的比表面积和孔径分布。结果表明:炭化时间40 min,活化温度850℃,活化时间120 min,水蒸气流量1.71 g/min时得到的炭前驱体微孔发达。以甲烷作为沉积剂时,甲烷/氮气的分离效果随着沉积温度的升高而显著增大;沉积时间、沉积温度和甲烷浓度对甲烷/氮气的分离效果影响不大。最适宜沉积条件为:沉积温度850℃,CH4浓度20.6%,CH4混合气流速为1200 mL/min,沉积时间120 min。