一种吸附分离CH4/N2、C2H6/CH4的大米基颗粒状碳材料及其制备方法与应用与流程

文档序号:19315338发布日期:2019-12-03 23:56阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种吸附分离ch4/n2、c2h6/ch4的大米基颗粒状碳材料,其特征在于,包含以下步骤:

(1)把大米加入铁盐溶液中浸渍,然后过滤,烘干;

(2)将步骤(1)浸渍烘干后的大米转移至反应釜中,进行缩合聚合反应和碳化,得到颗粒状碳材料;

(3)将所述颗粒状碳材料转移到管式炉中,在惰性气体氛围中进行程序升温加热预活化;之后将管式炉的气体氛围切换为co2氛围,再进行程序升温加热,进行一次co2活化,得到一次活化颗粒状碳材料;

(4)将所述一次活化颗粒状碳材料再次置于管式炉中,在惰性气体氛围中进行程序升温加热后,将管式炉的气体氛围切换为二氧化碳和惰性气体的混合气氛围,进行混合气二次活化,得到吸附分离ch4/n2、c2h6/ch4的大米基颗粒状碳材料。

2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(1)中,所述铁盐为硝酸铁、硫酸铁和氯化铁中任意一种;所述铁盐溶液的浓度为0.05~0.8mol/l;所述浸渍的时间为3~12h。

3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(2)中,进行缩合聚合反应和碳化的温度为180~250℃,压力为0.1~1.0mpa,时间为0.5~1h。

4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,进行预活化的程序升温速率为2~10℃/min,温度为500~900℃,时间为1.5~3.5h。

5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)中,进行一次co2活化反应的程序升温速率是2~10℃/min,温度是800~1000℃,时间是0.5~3h。

6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(3)、步骤(4)中,所述惰性气体氛围为氩气、氮气或二者气体任意混合比的混合气。

7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,所述惰性气体为氮气、氩气或氦气;所述二氧化碳与惰性气体的体积比例为5/50~50/50。

8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤(4)中,进行二次活化反应的程序升温速率是2~10℃/min,温度是500-1000℃,时间是0.5~3h。

9.由权利要求1~8任一项所述的制备方法得到的大米基颗粒状碳材料。

10.权利要求9所述的大米基颗粒状碳材料应用于吸附分离ch4/n2、c2h6/ch4。


技术总结
本发明公开了一种吸附分离CH4/N2、C2H6/CH4的大米基颗粒状碳材料及其制备方法与应用。该方法包括如下步骤:(1)把大米加入铁盐溶液中浸渍;(2)将浸渍烘干后的大米进行缩合聚合反应和碳化,得颗粒状碳材料;(3)将颗粒状碳材料在惰性气体氛围中进行预活化;然后进行一次CO2活化,得一次活化颗粒状碳材料;(4)将一次活化颗粒状碳材料在惰性气体氛围中升温加热后,进行二氧化碳和惰性气体的混合气二次活化,得到大米基颗粒状碳材料。本发明的大米基碳材料是颗粒状的碳材料,不需要粘合剂就能成型,它对CH4/N2和C2H6/CH4混合气有高的CH4/N2、C2H6/CH4吸附选择性,具有很好的工业应用前景。

技术研发人员:李忠;唐日玲;梁菀纹;戴琼斌;周欣;肖静;夏启斌
受保护的技术使用者:华南理工大学
技术研发日:2019.08.09
技术公布日:2019.12.03
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