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NaY分子篩的合成及對電廠尾氣CO2吸附性能的研究

本文ID：LWGSW93780

論文字數:19173

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論文編號:HG342 論文字數:19173

摘要

NaY分子篩是一種新型無機微孔材料，由于其結構與性能的特點，被廣泛地應用在催化、吸附等領域。相對于常規粒度的分子篩，納米級分子篩表現出許多獨特的特性，高的比表面積、多表面活性中心和規整的孔道結構等。隨著石油化工行業對分子篩的需求量增大，如何直接、快速、高效地合成粒度小、高比表面積的NaY分子篩，顯得尤為重要。目前CO2是造成溫室效應的主要氣體之一，并且工業排放的CO2大部分沒有充分地回收，其中電廠排放量首居第一位，這既加快了溫室效應的速度，又浪費了大量的CO2，對其進行捕集再利用非常重要。

本研究采用水熱合成法，通過一系列合成NaY分子篩的條件探索實驗，研究了對NaY分子篩合成的重要影響因素（陳化時間和晶化時間），并采用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、氮等溫吸附-脫附分析對分子篩進行表征，確定了NaY分子篩的最優合成條件。

本實驗以合成的NaY分子篩為吸附劑對模擬電廠煙道氣中的CO2進行吸附�？疾炝宋綔囟�、混合氣氣速對CO2吸附性能的影響，并利用X射線衍射儀、紅外光譜儀和掃描電子顯微鏡三種表征手段對分子篩的穩定性進行探討。實驗結果表明：NaY分子篩對CO2的吸附能力較高，吸附量為93mg。在氣體流量為50ml/min，150℃下再生效果較好，吸附能力較穩定。

關鍵詞 NaY分子篩；陳化時間；晶化時間；高比表面積；CO2吸附

目錄

第一章文獻綜述 1

1.1 研究背景 1

1. 2 常用CO2分離回收技術 2

1.3 沸石分子篩概述 6

1.4 NaY分子篩的研究現狀及問題 11

1.5 選題依據和主要研究內容 11

第二章實驗部分 13

2.1 NaY分子篩的合成 13

2.1.1 實驗原料 13

2.1.2 實驗儀器 13

2.1.3 實驗裝置圖及流程圖 13

2.1.4 水熱合成NaY分子篩的實驗步驟 14

2.2 CO2吸脫附實驗裝置 15

2.2.1 模擬煙道氣的配制 15

2.2.2 實驗裝置和實驗步驟 15

2.2.3 脫附再生實驗裝置 16

2.3 分析方法 17

2.3.1 CO2濃度的檢測 17

2.3.2 吸附劑表征方法 17

2.3.2.1 XRD分析 17

2.3.2.2 紅外光譜分析 18

2.3.2.3 掃描電鏡分析 18

2.3.2.4 BET分析 18

2.4 吸附劑性能的評價 18

2.4.1 吸附劑的評價指標 18

2.4.2 穿透曲線和吸附量 18

第三章結果與討論 20

3.1 引言 20

3.2 水熱合成NaY分子篩的影響因素研究 20

3.2.1 混合劑陳化時間對NaY分子篩質量的影響 20

3.2.2 晶化時間對NaY分子篩的影響 21

3.3 NaY分子篩對CO2的吸附性能研究 23

3.3.1 溫度對吸附量的影響 23

3.3.2 氣速對吸附量的影響 24

3.3.3 循環吸附次數對吸附量的影響 25

3.4 NaY分子篩穩定性研究 26

3.4.1 X射線衍射譜圖分析 26

3.4.2 紅外光譜分析 28

3.4.3 掃描電鏡分析 29

結論 32

致謝 33

參考文獻 34

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