变压吸附用炭分子筛的制备

2015-10-24 12:44

炭分子筛（CMS）具有较均一的微孔尺寸,是变压吸附（PSA）空分制氮的首选吸附剂，也可用于煤层气脱氧富集、丙烷/丙烯分离等过程。

CMS生产流程如图1所示。现行国内CMS工业生产主要采用酚醛树脂（PF）原料线，以高温煤焦油为辅助黏结剂，其中PF固化物的球磨粉碎过程耗能费时。炭化、活化和碳沉积调孔在电热转炉中进行，多采用间歇操作模式。间歇操作带来一系列问题：

（1）每次操作都需升降温，造成低效率和高能耗；

（2）炭化过程PF和煤焦油热解挥发物析出大量集中在200-700℃，且各温度段污染物构成和燃烧性能各异，造成污染物处理困难；

（3）工序多，且调孔工序缺少原位监测手段，产品质量波动大，经常需要返工；

（4）单炉生产能力低。

图1   CMS生产工艺流程图

针对上述问题，本课题组开展了如下工作：

◆PF固化和球磨粉碎新工艺；

◆连续炭化反应器和反应工艺（图2）；

◆CMS调孔工序原位监测方法和装置（详见本网站“多孔材料吸附表征方法”）；

◆以椰壳炭为原料的CMS生产工艺；

◆环境友好的CMS生产工艺。

图2   0.5kg/h炭分子筛连续立式炭化炉

发明专利:

1. 一种液态热固性高分子聚合物固化粉化方法，CN201510579565，授权公告号

 CN 105111468 B.

2. 用于制备炭分子筛的中间产品炭化料的连续炭化装置及方法，CN201310009934.7，

 授权公告号CN103072967B.

3. 一种评价微孔材料气体分离性能的方法及装置：CN201910158901.6，

 公开号：CN109696380A，实质审查阶段。

学术论文:

1.李兴伟, 徐绍平, 丛媛媛. 变压吸附空分用椰壳基炭分子筛的制备[J]. 工程科学学报, 2017(3):443-448.