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《分子篩吸附分離乙烯和氮?dú)庑阅苎芯俊酚蓵?huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、第18卷第6期低溫與特氣Vol.18,No.62000年12月LowTemperatureandSpecialtyGasesDec.,2000a分子篩吸附分離乙烯和氮?dú)庑阅苎芯坷畹路?曾海,張艷,王金渠(大連理工大學(xué)化工學(xué)院,遼寧大連116012)摘要:為回收利用HDPE(高密度聚乙烯)裝置尾氣中的C2H4,測(cè)定了C2H4、N2在分子篩吸附劑上的吸附等溫線,篩選出對(duì)C2H4具有良好吸附性能的13X分子篩吸附劑。在小型動(dòng)態(tài)吸附試驗(yàn)裝置上,評(píng)價(jià)了13X對(duì)C2H42N2混合氣的分離效果,考察吸附溫度、原料氣流速對(duì)穿透時(shí)間、吸附量及選擇分離因數(shù)的影響,結(jié)果表明
2、:13X吸附劑對(duì)C2H4具有較好的選擇吸附能力。在固定床吸附分離裝置上進(jìn)行了混合氣回收C2H4試驗(yàn),回收C2H4的體積分?jǐn)?shù)超過(guò)95%,回收率達(dá)80%以上。關(guān)鍵詞:乙烯;吸附;分子篩;氮?dú)庵袌D分類號(hào):TQ424125文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):100727804(2000)06200222041引言211試驗(yàn)原料吸附劑:試驗(yàn)用吸附劑為4A、5A、絲光沸石和乙烯是重要的石油化工基礎(chǔ)原料,其需求量日13X沸石分子篩,上述吸附劑均為市售品,并經(jīng)一定處理而得。益增加,齊魯石化公司塑料廠HDPE裝置以乙烯為氣體:C2H4和N2均由光明化工研究設(shè)計(jì)院提原料生產(chǎn)高密度聚乙
3、烯(HDPE),生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生3供,氣體純度99195%,混合氣由標(biāo)準(zhǔn)氣按一定比例大量的尾氣,氣體量達(dá)1360Nm?h,尾氣中含高達(dá)配制而成,C2H4的含量為15%左右。83%(體積分?jǐn)?shù),下同)的N2,12%左右的C2H4,212氣體吸附等溫線的測(cè)定其余為少量的CH4、C2H6、C3和C4等。由于C2H4氣體在吸附劑上的吸附等溫線采用美國(guó)進(jìn)口的等有機(jī)氣體組分的含量較低,尾氣難以進(jìn)一步直接Cahn22000真空電子天平測(cè)定,在一定的吸附溫度利用,現(xiàn)尾氣入火炬排放,不僅造成C2H4等有機(jī)組下,改變吸附壓力,得到氣體在不同壓力(P)下分的損失,而且對(duì)周圍環(huán)境
4、產(chǎn)生污染。因此,處理的平衡吸附量(q),描繪成氣體的吸附等溫線。HDPE裝置尾氣,回收C2H4等有機(jī)組分具有重大的213小型動(dòng)態(tài)吸附分離評(píng)價(jià)裝置理論和應(yīng)用價(jià)值。采用氣體流動(dòng)法測(cè)定吸附劑的吸附分離性能,吸附法分離具有工藝過(guò)程簡(jiǎn)單,操作條件溫和,試驗(yàn)裝置流程如圖1所示,試驗(yàn)時(shí),將制備好的吸投資低等諸多優(yōu)點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于石油化工生產(chǎn)過(guò)程中氣體的干燥脫水等。為回收排放尾氣中乙烯等有機(jī)組分,美國(guó)、加拿大和俄羅斯等國(guó)的科研人員[1～3]相繼做了一些研究工作,但尚無(wú)工業(yè)化實(shí)例。本文從選用的數(shù)種分子篩吸附劑中,經(jīng)單組分吸附等溫線的測(cè)定,從中篩選出對(duì)C2H4有較好吸附性
5、能的吸附劑,并在小型動(dòng)態(tài)吸附裝置上評(píng)價(jià)其吸附分離性能。圖1小型動(dòng)態(tài)吸附分離實(shí)驗(yàn)裝置示意圖11原料氣瓶;21氮?dú)馄?3、41減壓閥;51干燥管;6、71轉(zhuǎn)子流量計(jì);81微調(diào)閥;9、141三通閥;101恒溫水浴;2試驗(yàn)部分111攪拌器;121樣品管;131熱脫附爐;151氣相色譜;161記錄儀;171微處理機(jī)。a收稿日期:2000209221第6期李德伏,等:分子篩吸附分離乙烯和氮?dú)庑阅苎芯?3附劑在400℃左右焙燒4h,冷卻后裝入吸附樣品分子篩吸附劑上的吸附等溫線,由兩圖可知:在兩管,原料氣在一定溫度和流速下通過(guò)樣品管吸附,吸種吸附劑上,C2H4、N2的
6、平衡吸附量相近,表明此附后尾氣進(jìn)入聯(lián)機(jī)色譜分析,每隔2min分析一兩種吸附劑具有對(duì)兩氣體相近的吸附能力,因而利次,記錄尾氣穿透時(shí)的時(shí)間,吸附平衡后停止進(jìn)原用吸附平衡性質(zhì)難以將兩氣體分離。對(duì)比同一氣體料氣,脫附時(shí)給吸附柱加熱至一定溫度,用N2和H2在兩吸附劑上的吸附量可以發(fā)現(xiàn),氣體在絲光沸石沖洗再生。試驗(yàn)考察的性能指標(biāo)主要有:穿透時(shí)間、上的吸附量大于其在4A分子篩上的吸附量,主要穿透吸附量、分離因數(shù)等,各性能指標(biāo)的定義見(jiàn)文是由4A沸石的孔徑小于絲光沸石的孔徑所致。獻(xiàn)[4]。3試驗(yàn)結(jié)果和討論311氣體的吸附等溫線在常溫、0～80kPa壓力下,測(cè)定了C2H4
7、、N2兩種氣體在幾種分子篩吸附劑上的吸附等溫線,試驗(yàn)結(jié)果如圖2～圖5所示。圖4氣體在5A分子篩上的吸附等溫線圖2氣體在4A分子篩上的吸附等溫線圖5氣體在13X沸石上的吸附等溫線圖4和圖5分別為C2H4、N2在5A和13X沸石分子篩上的吸附等溫線,由圖可知:和在4A和絲光沸石分子篩上不同,兩氣體在同一種吸附劑上的吸附量相差較大,在同一吸附劑上,C2H4的吸附量要大于N2的吸附量,表明兩吸附劑對(duì)C2H4的吸附能力較強(qiáng),而對(duì)N2的吸附能力相對(duì)較弱,利用吸附平衡性質(zhì)可將兩氣體分離。對(duì)比兩種吸附劑,13X對(duì)圖3氣體在絲光沸石上的吸附等溫線C2H4的吸附量略大于5
8、A對(duì)C2H4的吸附量,而對(duì)圖2和圖3分別為C2H4、N2在4A和絲光沸石N2的吸附量小于5A對(duì)
