[發明專利]一種吸附分離CH4

有效

• 申請號: 201910735260.6
• 申請日: 2019-08-09
• 公開（公告）號: CN110523374B
• 公開（公告）日: 2022-12-16
• 發明（設計）人: 李忠;唐日玲;梁菀紋;戴瓊斌;周欣;肖靜;夏啟斌
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: B01J20/20
• 分類號: B01J20/20;B01J20/28;B01J20/30;B01D53/02
• 代理公司: 廣州粵高專利商標代理有限公司 44102
• 代理人: 何淑珍;馮振寧

本發明公開了一種吸附分離CH₄/N₂、C₂H₆/CH₄的大米基顆粒狀碳材料及其制備方法與應用。該方法包括如下步驟：（1）把大米加入鐵鹽溶液中浸漬；（2）將浸漬烘干后的大米進行縮合聚合反應和碳化，得顆粒狀碳材料；（3）將顆粒狀碳材料在惰性氣體氛圍中進行預活化；然后進行一次CO₂活化，得一次活化顆粒狀碳材料；（4）將一次活化顆粒狀碳材料在惰性氣體氛圍中升溫加熱后，進行二氧化碳和惰性氣體的混合氣二次活化，得到大米基顆粒狀碳材料。本發明的大米基碳材料是顆粒狀的碳材料，不需要粘合劑就能成型，它對CH₄/N₂和C₂H₆/CH₄混合氣有高的CH₄/N₂、C₂H₆/CH₄吸附選擇性，具有很好的工業應用前景。

技術領域

本發明屬于吸附材料領域，具體涉及一種吸附分離CH₄/N₂、C₂H₆/CH₄的大米基顆粒狀碳材料及其制備方法與應用。

背景技術

煤礦瓦斯是儲存在煤層中的一種非常規天然氣，其主要成分由CH₄、N₂、CO₂、O₂、H₂O等組成，通常在煤礦開采過程中會被釋放出來，但由于其CH₄濃度低不能有效的回收利用，如果直接排放到大氣環境中，將產生嚴重的溫室效應。另一方面，天然氣由CH₄和C₂H₆等碳氫化合物組成，工業上將CH₄從C₂H₆/CH₄的混合物中很好的分離出來仍然存在著瓶頸。因此，很有必要進行CH₄與N₂、C₂H₆等氣體的分離。

在低濃度甲烷捕集和天然氣中甲烷乙烷分離技術中，吸附法因其具有操作簡單、成本低、對設備腐蝕小等優點，被認為是在商業和工業應用中最有潛力的技術之一，而吸附材料是吸附法成功的關鍵。