活性炭与分子筛对CH4/N2混合气的吸附分离研究

"CH4/N2混合气在活性炭与分子筛上的分离性能研究，李君敏，杨江峰，本文测试并分析了混合气体CH4/N2在固定床上的穿透曲线，吸附剂分别为：活性炭、5A分子筛、4A分子筛；考察了原料气的流量对分离效果的影响。" 这篇研究论文探讨了在处理CH4/N2混合气体时，活性炭和不同类型的分子筛作为吸附剂的分离性能。CH4（甲烷）和N2（氮气）是常见的天然气成分，其中甲烷是更有价值的部分，因此有效分离两者对于天然气的提纯至关重要。文章中，研究者李君敏、杨江峰等人采用了固定床吸附实验，通过测量穿透曲线来评估吸附剂的性能。 穿透曲线是吸附过程中一个关键的参数，它描述了气体在吸附剂床层中的穿透行为，即气体通过吸附剂床层的时间与浓度关系。在这项研究中，他们对比了活性炭、5A分子筛和4A分子筛三种不同的吸附材料。实验结果显示，所有吸附剂都倾向于优先吸附甲烷，这得益于甲烷较小的分子大小和较高的极性，使其更容易被吸附。 活性炭作为吸附剂，因其广泛的孔隙结构和大的比表面积，表现出对CH4/N2混合气体最好的分离效果。5A分子筛的分离性能次之，这可能是由于其特定的孔径分布对甲烷的吸附能力稍弱。而4A分子筛的分离效果最差，可能是因为其孔径大小和表面性质不太适合CH4的吸附。 此外，研究还关注了原料气流量对分离效果的影响。实验表明，降低单位时间内的原料气流量可以提高CH4/N2的分离效率。这是因为减小流量可以延长气体在吸附床层中的停留时间，从而增加吸附和分离的机会。 该研究的中图分类号为TE645，属于化工技术领域，特别是气体分离技术。这项工作对于理解吸附剂在实际气体分离过程中的行为具有重要意义，并可能为优化天然气净化工艺提供理论支持。关键词包括CH4/N2、吸附分离、活性炭和分子筛，这些关键词突出了研究的核心内容和应用方向。 这项研究为CH4/N2混合气体的高效分离提供了实证数据，对于活性炭和分子筛在能源和化工领域的应用具有参考价值，有助于进一步提升天然气处理的技术水平。