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1、天津大學(xué)碩士學(xué)位論文氮?dú)膺x擇性吸附劑研究姓名：李沖申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：化學(xué)工程指導(dǎo)教師：周理20080601摘要我國煤層氣資源豐富，開發(fā)利用的意義很大。我國煤層氣利用率低主要是由于其中甲烷的濃縮問題沒有得到有效解決。吸附法分離甲烷和氮?dú)馐且环N較為經(jīng)濟(jì)合理的方法，目前常用的吸附劑如分子篩、活性炭等都是優(yōu)先吸附甲烷，為了更為有效地濃縮甲烷，本文嘗試開發(fā)優(yōu)先吸附氮?dú)獾奈絼?。首先以樹脂為原料用含鉬化合物對其進(jìn)行化學(xué)改性。用州H4)6M07024改性吸附樹脂Hl03，M070246。改性陰離子交換樹脂D30l，M00：2+改性陽離子交換樹脂D072。其
2、中，改性后的吸附樹脂H103對氮?dú)夂图淄榈奈侥芰Σ顒e較大，對甲烷的選擇性好，可以選擇吸附甲烷用于甲烷和氮?dú)獾姆蛛x。這幾種樹脂都不能作為氮?dú)膺x擇性的吸附劑。選擇一種比表面積為377Ⅲ2／g的B型硅膠，分別用洲H4)6M07024、H3P04·12M003·30H20、M003、NH4N03和鉬藍(lán)對其進(jìn)行改性。對改性前后的吸附劑進(jìn)行表征，結(jié)果顯示，由于負(fù)載物阻塞了硅膠內(nèi)的部分孔道，使其比表面積降低。分別測定室溫下氮?dú)夂图淄樵诟魑絼┥系奈降葴鼐€，結(jié)果表明，浸漬比為1：1的鉬酸銨改性樣品對氮?dú)夂图淄榈钠胶馕搅拷咏c其它吸附劑相比，提高了對氮?dú)獾奈?/p>
3、附選擇性。這是由于鉬酸銨中的鉬和銨改變了吸附劑微觀結(jié)構(gòu)內(nèi)的勢場，從而阻礙了甲烷的吸附，同時促進(jìn)了對氮?dú)獾奈?。針對氮?dú)夂图淄榛旌蠚獾拇┩盖€實(shí)驗(yàn)也表明，改性后的吸附劑提高了對氮?dú)獾奈竭x擇性，但仍需進(jìn)一步改進(jìn)和提高。關(guān)鍵詞：氮?dú)夂图淄榈奈交瘜W(xué)改性硅膠樹脂鉬化合物ABSTRACTOurcountyisrichincoalbedmethane，anditisimportanttoexploitandutilizetheresource．Butconcentratingcoalbedmethaneisatoughjob．Adso叩tionisthemo
4、steconomicaIandreasonablemethodtoseparatemethaneandnitrogen．Mostadsorbentsusedforthispu叩osearemethane巾referedadsorbents．Nitrogen-preferedadsorbentwasstudiedinthisthesisinordertoseparatemethaneandnitrogene仃ectiVely．First，resinwasusedasrawmaCerialandmodinedwithMo-compounds．Adso甲
5、tionresinH103，anionexchangeresinD301andcationexchangeresinD072weremodmedwith(NH4)6M07024，M070246。andM0022+respectively．ThereisanobViousdiH’erencebetweenni仃ogenandmethaneintheiradso叩tioncapabilitiesonadsorptionI．esinHl03modi6ed，andtheadsorbedamountofmethaneonthisadsorbentismuch
6、morethanthatofnitrogen，therefore，thiskindofresincouldbeemployedforseparationofnitrogenandmethaneViaitshighmethaneselectiVi妙．HoweVer，aJlthiskindofresinsisnotnjtrogen—preferedadsorbent．Inadditiont0resins，type-BsilicagelwithBETsurfaceareaof377m2／gwaschosenandmodi行edwith州H4)6M0702
7、4、H3P04‘12M003‘30H20、M003、NHON03andmolybdenumblue．Accordingtothecharacterizationoftheadsorbents，theBETsurfaceareaofadsorbentsmodinedislowerthanthatoforiginalsilicagelsincepanoftheporeswasblockedaRermodincation．Adso叩tionisotheHnsofnitrogenandmethaneontheseadsorbentsweremeasured
8、atroomtemperature．Accordingtotheseisothernls，modincationwith(
