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《大连理工大学》 2006年
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脱除二氧化碳中微量乙烯π-络合吸附剂的研究

周锦霞  
【摘要】:二氧化碳的回收再资源化具有重要的科学意义和应用价值。乙烯氧化反应副产的二氧化碳是生产食品级液体二氧化碳添加剂的优质气源,但其中含有的乙烯杂质因难以深度脱除,严重制约了二氧化碳产品纯度。本论文将量化计算与实验相结合,开发脱除二氧化碳中乙烯杂质的吸附剂,采用高效节能的常温吸附方法,深度脱除二氧化碳中微量的乙烯杂质。 采用分子轨道理论计算(MO)研究了金属离子与乙烯的吸附机理,并对AgNO_3改性硅铝沸石分子筛脱除CO_2中C_2H_4的可行性进行了预测。乙烯与金属离子的作用方式(化学吸附或是物理吸附)和强度决定于三方面因素:是否有区域对称匹配轨道,匹配轨道间的能量差是否较小和轨道填充情况是否呈“满—缺”互补。当金属离子与乙烯络合吸附时,金属盐的阴离子和阳离子对C2_H_4与金属离子的络合吸附性质有明显影响。阳离子的轨道电子分布和轨道能量等特性能够直接影响络合效果,而阴离子通过调变阳离子的电荷和轨道电子分布等间接地影响络合作用。此外,计算还预测了未改性沸石分子筛不能有效地脱除CO_2中C_2H_4,而Ag~+改性的沸石分子筛,依靠Ag~+与C_2H_4形成较强的络合作用,能够深度脱除CO_2中微量C_2H_4。 采用固定床动态吸附实验、迎头色谱法、结合XRD、TGA/DTA、UV-Vis、TEM、C_2H_4-TPD、 NH_3-TPD、XRF以及ICP等一系列表征,评价了各种吸附剂性能。实验结果表明:CO_2的竞争不利于C_2H_4在弱吸附中心上的吸附,所以未改性的沸石分子筛不能有效地脱除CO_2中的C_2H_4,而AgNO_3改性的HY和NaY,能够将CO_2中微量C_2H_4脱除到1ppmv以下,且在280℃以内可以完全再生,CO_2、N_2和干燥空气均可作为再生吹扫气。AgNO_3改性HZSM-5也能将CO_2中的C_2H_4脱附到1ppmv以下,但其部分活性中心对C_2H_4的吸附非常强,需要400℃左右才能完全再生。 对于AgNO_3改性的各类沸石分子筛,载体能否维持银组分为Ag~+状态是其改性后是否具有活性的关键因素。在AgNO_3浸渍改性HY中,Ag~+取代H~+而占据分子筛阳离子位置,具有很高的活性。在AgNO_3浸渍改性NaY中,银盐在330℃以内不发生分解,仍以AgNO_3形式存在并保持很高的活性,当温度超过330℃时开始分解,达到540℃时几乎完全分解,并烧结成金属银粒子,使活性降低。担载到HZSM-5上的AgNO_3发生分解后,与H~+交换的Ag~+具有很高的活性。担载到SiMCM-41和Silicalite-1表面上的AgNO_3在较低的温度(200-300℃)下会大量分解并形成单质银,其活性很差。 采用Interrupt-TPD动力学分析方法研究了AgNO_3浸渍改性HY和NaY的络合吸附中心性质,得出如下结论:吸附剂表面存在能量不同的络合吸附中心,其脱附活化能主要
【学位授予单位】:大连理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TQ116.3

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【参考文献】
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1 王瑶,孙仲超,王安杰,阮立峰,鲁墨弘,任靖,李翔,姚平经;Co-Mo/MCM-41上二苯并噻吩加氢脱硫反应动力学研究[J];大连理工大学学报;2004年02期
2 张雄福,王金渠;炭分子筛吸附脱除乙醛装置尾气乙烯中少量氧气和氮气的研究[J];大连理工大学学报;1998年02期
3 陈小伟,张俊香,宫润娥,邱长春,张涛;高纯CO_2制备的研究——催化燃烧法脱除CO_2中微量甲烷、乙烷[J];低温与特气;1999年04期
4 贡雪东,肖鹤鸣;高岭石吸附乙烯和苯的Delft分子力学研究[J];分子科学学报;1998年03期
5 段雪,王琪;CO_2在Cu/ZnO/Al_2O_3型低变催化剂上的TPD研究[J];高等学校化学学报;1986年11期
6 戴闽光,杨甦;二组分气体在固体上吸附的研究(Ⅰ)──新的快速迎头色谱测定吸附等温线系统[J];高等学校化学学报;1994年04期
7 陈全福;叶懋权;黄正鹏;;石油伴生气中CO_2气体分离技术评析[J];国外油田工程;1992年04期
8 谭东;二氧化碳的分离提纯方法[J];广西化工;1995年02期
9 刘晓勤,光辉,梅华,戴岳,姚虎卿;稀土复合吸附剂变压吸附混合气中乙烯的研究[J];高校化学工程学报;2003年06期
10 董兆萍;膜分离技术在不凝气中回收丙烯的应用[J];合成树脂及塑料;2003年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王淑英;马淮凌;;二氧化碳资源化研究进展[J];安徽教育学院学报;2005年06期
2 唐秋萍;陈泽智;王先鹏;刘鹏;许雪松;刘可卿;;蜂窝状微量贵金属催化剂对几种典型VOCs的催化氧化性能[J];安全与环境学报;2006年06期
3 杨华铨,张静芳,吴群,杨文治;ZnCl_2/分子筛型固体电解质的导电性能研究[J];北京大学学报(自然科学版);1995年02期
4 谢有畅,唐有祺;氧化物和盐类在分子筛内外表面及孔穴中的自发分散及其应用[J];北京大学学报(自然科学版);1998年Z1期
5 徐冬霞;雷永平;张冰冰;李国伟;夏志东;郭福;史耀武;;无VOC免清洗助焊剂的研制及性能测试[J];北京工业大学学报;2007年12期
6 段雪,苗敏,王作新,孙鹏,徐锋;二甘醇单丁醚硼酸酯合成动力学研究[J];北京化工学院学报(自然科学版);1992年03期
7 金佳佳;史喜成;王东辉;贾佳;吕丽;张泽廷;金君素;;Au/TiO_2催化剂室温催化燃烧甲醛的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2009年03期
8 赵璧英,张玉芬,段连运,谢有畅,唐有祺;乙烯在CuO/γ-Al_2O_3上吸附性能的研究[J];催化学报;1982年02期
9 刘英骏,谢有畅,明晶,刘军,唐有祺;X光衍射法测定MoO_3在γ-Al_2O_3表面的单层分散量[J];催化学报;1982年04期
10 马福泰,楼辉;程序升温还原法研究负载型金属催化剂的还原过程[J];催化学报;1984年01期
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 范健;雷军;;COS脱除技术进展[J];安徽化工;2007年04期
2 张青林,郭汉贤;羰基硫水解催化剂的中毒特征及其机理[J];催化学报;1988年02期
3 李开喜,凌立成,刘朗,张碧江,刘振宇;热处理改性的活性炭纤维的脱硫活性[J];催化学报;2000年03期
4 唐晓龙;郝吉明;徐文国;李俊华;;新型MnO_x催化剂用于低温NH_3选择性催化还原NO_x[J];催化学报;2006年10期
5 邢娜;王新平;于青;郭新闻;;分子筛对NO和NO_2的吸附性能[J];催化学报;2007年03期
6 王林芳;马磊;王爱琴;刘茜;张涛;;氨基硅烷修饰的SBA-15用于CO_2的吸附[J];催化学报;2007年09期
7 郭亚男;曾鹏晖;季生福;魏妮;刘辉;李成岳;;Mo助剂含量对Mo-Ni_2P/SBA-15/堇青石整体式催化剂加氢脱硫性能的影响[J];催化学报;2010年03期
8 张文祥,贾明君,于剑锋,吴通好,八寻秀典,岩本正和;银离子交换分子筛上一氧化氮的吸附性能[J];催化学报;1998年02期
9 陆安慧,郑经堂;用于分离CH_4/CO_2的分子筛型PAN-ACF的制备和性能 [J];材料研究学报;2002年02期
10 李莉;王宽岭;李家博;张文杰;;对NaZSM-5分子筛盐酸改性制备TiO_2/ZSM-5光催化剂[J];材料研究学报;2010年05期
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 余凤江,张丽丹;苯催化燃烧反应Cu-Mn-Ce-Zr-O催化剂催化活性的研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);2001年04期
2 王吉祥,谢筱帆;热脱附谱图的理论分析[J];催化学报;1980年03期
3 赵璧英,张玉芬,段连运,谢有畅,唐有祺;乙烯在CuO/γ-Al_2O_3上吸附性能的研究[J];催化学报;1982年02期
4 刘英骏,谢有畅,明晶,刘军,唐有祺;X光衍射法测定MoO_3在γ-Al_2O_3表面的单层分散量[J];催化学报;1982年04期
5 杨上闰;一级脱附反应TPD谱图剖析[J];催化学报;1983年01期
6 杨上闰;二级脱附反应TPD谱图剖析[J];催化学报;1985年02期
7 段雪,王琪;定量解析程序升温脱附谱图的新方法[J];催化学报;1986年02期
8 陆安慧,郑经堂;用于分离CH_4/CO_2的分子筛型PAN-ACF的制备和性能 [J];材料研究学报;2002年02期
9 解茂昭;均质压燃(HCCI)发动机数学模拟:进展与挑战[J];大连理工大学学报;2004年02期
10 符锡理;活性碳和5A分子筛的吸附特性及其在真空获得中的作用[J];低温工程;1994年01期
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 邓必钧;;CO_2的回收处理[J];酿酒;1991年01期
2 ;中英合建青岛万吨液体二氧化碳项目[J];小氮肥设计技术;1999年02期
3 郏锡兴;南化氮肥厂液体二氧化碳装置扩建成功[J];化工装备技术;2003年03期
4 银冉;;无水染色新技术[J];纺织服装周刊;2007年41期
5 张平;调整充装系数是液体二氧化碳生产和消费的重要安全手段[J];精细化工中间体;1993年01期
6 赵敏;再谈修订食品添加剂液体二氧化碳国家标准的必要性[J];化工标准化与质量监督;1998年11期
7 ;万吨级液体CO_2在青岛投产[J];精细化工基地信息通讯;1999年03期
8 金美兰;食品添加剂液体二氧化碳标准GB10621-1989亟需修订[J];中国标准化;2000年10期
9 陆国维;二氧化碳快速冻结机研究[J];食品工业科技;2002年03期
10 陆国维;;食用液体二氧化碳的生产与装备设计[J];酿酒;1990年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 楼晓华;顾明志;;液氮/液体二氧化碳深冷冻结装置[A];中国食品冷藏链新设备、新技术论坛论文集[C];2003年
2 俞友皆;;高压氧治疗吸入高浓度二氧化碳肺水肿[A];中华医学会第十五次全国高压氧医学学术会议论文汇编[C];2006年
3 楼晓华;顾明志;;液氮/液体二氧化碳深冷冻结装置[A];第四届全国食品冷藏链大会暨2002全国气调冷库技术研讨会论文集[C];2002年
4 刘学浩;胥琪;;食品冷冻粉碎的原理、特点和目的[A];2006年山东省制冷空调学术年会“格力杯”优秀论文集[C];2006年
5 张建荣;;成本分界点法在设备投资决策中的运用[A];设备管理与维修实践和探索论文集[C];2005年
6 曹卫平;;警惕:二氧化碳气瓶混装氧气造成燃烧爆炸事故[A];江苏省制冷学会第四届年会论文集[C];2000年
7 ;贵州化肥厂有限责任公司[A];面向21世纪的中国化工——纪念中国化工学会成立80周年[C];2002年
8 付志新;陈志强;崔少杰;;发展循环经济——企业发展的必由之路——青岛碱业股份天柱化肥分公司发展循环经济的调查[A];中国环境保护优秀论文精选[C];2006年
9 王唯琴;刘志农;崔燕;安艳;;核化生污染的干冰处置技术[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
10 朱松岭;;碱回收白泥轻钙技术的开发和优化[A];中国造纸学会第十五届学术年会论文集[C];2012年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 证券时报记者 文星明;食品级液体二氧化碳龙头凯美特气招股[N];证券时报;2011年
2 李瑞 孙中杰;液体二氧化碳国家标准正式实施[N];中国质量报;2007年
3 记者 梁振君 通讯员 李耀智 陈善才;食品级二氧化碳远销香港[N];海南日报;2009年
4 特约记者 曾敏;食品级二氧化碳国际宣贯会召开[N];中国化工报;2006年
5 石峰;把炼厂尾气变成香饽饽[N];中国石化报;2008年
6 记者 周一兵;燕山石化可大幅减少碳排放[N];中国石化报;2009年
7 郭举 姜志军 首席记者 于森 记者 袁英;实现环保与经济效益双赢[N];盘锦日报;2006年
8 廖建忠;巨化为55项科研成果颁重奖[N];中国化工报;2008年
9 施茂生 王华东;大观工业经济发展提速[N];安庆日报;2007年
10 陈继军;新标准促二氧化碳企业洗牌[N];中国化工报;2007年
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1 何毅;基于高压超临界二氧化碳制备聚乳酸超细颗粒装置开发研究[D];华东理工大学;2013年
2 赵超;啤酒发酵二氧化碳回收及汽化系统设计[D];山东大学;2013年
3 吴梦一;食品级二氧化碳气体标准物质制备及检测技术的研究[D];北京化工大学;2010年
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