【摘 要】
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垃圾填埋气主要成分为CH4和CO2,将CH4从填埋气中提浓并加以利用,既能有效缓解能源危机也能控制温室效应。分离CO2/CH4混合气提纯CH4的方法有很多,吸附法因具有受杂质干扰小、吸附剂再生方便、运行成本低等优点而得到广泛应用,其关键是吸附剂的选择。本论文以太西无烟煤为原料,采用空气预氧化-水/CO2活化工艺制备了吸附分离CO2/CH4用的颗粒活性炭（GAC）,在自制固定床吸附装置上测试了制得活
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垃圾填埋气主要成分为CH4和CO2,将CH4从填埋气中提浓并加以利用,既能有效缓解能源危机也能控制温室效应。分离CO2/CH4混合气提纯CH4的方法有很多,吸附法因具有受杂质干扰小、吸附剂再生方便、运行成本低等优点而得到广泛应用,其关键是吸附剂的选择。本论文以太西无烟煤为原料,采用空气预氧化-水/CO2活化工艺制备了吸附分离CO2/CH4用的颗粒活性炭（GAC）,在自制固定床吸附装置上测试了制得活性炭的CO2/CH4混合气体穿透曲线。通过对比分析各组分的穿透曲线特征,系统地研究了预氧化、活化工艺中的各项制备参数对GAC的分离性能影响,得到主要结论如下:在所有穿透曲线上CH4均先于CO2穿透,说明CO2与吸附剂的相互作用强于CH4,CO2为强吸附组分,CH4为弱吸附组分。对于CH4气体组分来说,均存在一个C/C0＞1的顶出峰,说明混合气体组分在所制备的样品上均存在竞争吸附现象,顶出峰越高,竞争吸附越剧烈,样品的分离性能越好。采用空气预氧化-水活化工艺制备活性炭时,预氧化温度在300、430℃时制备的样品分离性能普遍较高。与静态预氧化相比,通入小流量（20ml/min、40ml/min）空气对样品的CO2/CH4分离性能影响不明显。预氧化温度430℃,4h时制备的样品N-3的CO2动态吸附量达0.8961mmol/g,动态吸附分离系数可达13.36。采用空气预氧化-CO2活化工艺制备活性炭时,活化温度对分离性能的影响最大,其次为活化时间、活化剂流量。预氧化温度为300℃,时间2h;活化温度1000℃,活化时间为4h,CO2流量为400ml/min;CO2/CH4的动态吸附分离系数为6.42。
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