刘立恒辜敏鲜学福喻江涛
材料研究学报
以褐煤为原料, 分别采用煤焦油、可溶淀粉和聚丙烯酰胺(PAM)作粘结剂, 制备了用于变压吸附(PSA)分离CH4和N2混合气体(CH4/N2)的三种颗粒活性炭GAC--C、
GAC--T和GAC--P, 对样品的表面官能团和孔结构进行表征, 研究了粘结剂对活性炭PSA分离CH4/N2性能的影响。结果表明: 粘结剂的种类和用量对样品分离效果影响较大, GAC--T的PSA分离CH4/N$_{2}$的性能最好。粘结剂用量(粘结剂与煤粉的质量比)为0.15--0.20时, GAC--T可将CH4浓缩28\%左右; GAC--C、GAC--T和GAC--P表面含氧官能团含量的关系排序为GAC--T>GAC--C>GAC--P, 而三者的孔结构范围则为10--30 nm、2--10 nm和0.4--2 nm, 相差较大; 样品碱性表面含氧官能团的含量越高越有利于CH4/N2的PSA分离; CH4/N$_{2}$分离效果受微孔的影响较大, 0.4--0.7 nm的微孔是造成GAC--C、GAC--T和GAC--P分离效果差异的主要因素。
关键词:
无机非金属材料
,
granular activated carbon
,
pressure swing adsorption
,
CH4/N2
,
pore structure
