CuCl負(fù)載型吸附劑的制備及其CO吸附性能研究.pdf

1、一氧化碳是合成許多重要化工產(chǎn)品的原料氣體，同時(shí)一氧化碳在有些工業(yè)氣體中是有害雜質(zhì)，能使催化劑中毒。隨著工業(yè)的快速發(fā)展以及生產(chǎn)中日益強(qiáng)調(diào)節(jié)能降耗和人們環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)，發(fā)展高效節(jié)能的吸附分離技術(shù)，以滿足含一氧化碳工業(yè)產(chǎn)品和尾氣中各物質(zhì)的分離、凈化和提純，有著重要的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)意義。變壓吸附PSA(或變溫吸附TSA)技術(shù)是一種有效的CO分離方法，操作方便，能耗低，其利用氣體組分在固體材料上的吸附特性的差異以及吸附量隨壓力(溫度)變化而變化的特性

2、，通過周期性的壓力(溫度)變換過程實(shí)現(xiàn)氣體的分離和提純，實(shí)現(xiàn)該技術(shù)的關(guān)鍵是開發(fā)出高效的CO吸附劑。目前，CO吸附劑的開發(fā)主要以Cu+為活性組分負(fù)載到載體上，利用Cu+能與CO形成可逆的羰基絡(luò)合物，大大提高了CO的吸附量和選擇性。本文通過兩種方法制備了CuCl負(fù)載型CO高效吸附劑，并對(duì)其制備原料，制備條件以及吸附劑的吸附和脫附性能、CO選擇性以及再生能力，機(jī)理等進(jìn)行了研究。
　　 1. 直接法制備CuCl分子篩吸附劑及其CO吸附性

3、能的研究根據(jù)鹽類在分子篩表面自發(fā)單層分散原理，將CuCl改性分子篩制備高效的CO吸附劑，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在13X和NaY上CuCl的最大分散量分別為0.4gCuCl/g 13X及0.45gCuCl/g NaY，吸附量分別可達(dá)54ml/g 劑及58ml/g 劑，脫附量分別為40[％]和60[％]，且CO/CO2分離比分別可達(dá)1.4和1.9。XRD表明CuCl/13X樣品在350℃，4h焙燒后CuCl晶相消失，表明氯化亞銅發(fā)生原子水平的分散以及

4、一小部分的固態(tài)離子交換，而這種分散可生成較強(qiáng)的表面鍵，同時(shí)使體系的墑大大增加，結(jié)果體系的總自由能下降，是熱力學(xué)自發(fā)過程。
　　 2. 由二價(jià)銅前軀體制備CuCl負(fù)載型吸附劑及其CO吸附性能的研究利用傳統(tǒng)浸漬法，通過將載體浸漬于氯化銅和羧酸銅混合溶液中，加熱干燥得到CuCl的制備原料，然后在減壓下，惰性氣體環(huán)境下或者還原性氣體環(huán)境下進(jìn)行加熱處理，得到了具有高效CO吸附性能及選擇性的銅基吸附劑。通過對(duì)其制備原料，制備條件、吸附和脫附

5、性能、CO選擇性、再生能力以及機(jī)理等進(jìn)行詳細(xì)的研究，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，當(dāng)原料甲酸銅與氯化銅分子數(shù)比為1:1時(shí)，載體為活性炭，負(fù)載量為4mmolCu(Ⅰ)/gAC，在負(fù)壓、氮?dú)饣蚴荂O氣體環(huán)境下經(jīng)過260℃,活化3-4h后，所制得的CuCl吸附劑在0.1MPaCO壓力中，吸附性能最佳，CO吸附量最高達(dá)到55ml/g劑，并且該吸附劑吸附和脫附性能最佳，反復(fù)進(jìn)行吸脫附，吸附能力幾乎不下降，CO/CO2分離比最大。吸附劑與空氣接觸被氧化后通過在CO