耿 露， 李 麗

(晉中職業(yè)技術(shù)學(xué)院，山西 晉中 030600)

引 言

變壓吸附分離技術(shù)[1]在混合氣體分離中應(yīng)用較廣，其中關(guān)鍵因素是產(chǎn)生較高吸附性能的CO氣體吸附劑。CO絡(luò)合吸附劑吸附效果尤為突出，目前應(yīng)用較好的是的利用一價(jià)銅活性中心負(fù)載于高比表面載體上吸附CO形成π絡(luò)合物[2]。如何進(jìn)一步提高CO吸附量仍需進(jìn)一步詳細(xì)的研究分析。

本文通過直接制備混合法，將一定比例的CuCl負(fù)載于高比表面的13X分子篩載體上，在一定條件下焙燒，使其達(dá)到較高的CO吸附容量和混合氣體分離比，并對(duì)CuCl負(fù)載量及CO的吸脫附性能及其制備條件等進(jìn)行研究。

1 實(shí)驗(yàn)部分

本實(shí)驗(yàn)是將不同比例的CuCl按一定質(zhì)量比負(fù)載于高比表面的13X分子篩載體上，即，在正己烷作保護(hù)試劑下將提純的CuCl與分子篩直接混合攪拌，后置于管式爐內(nèi)氮?dú)獯祾呋蛘婵赵换罨?20 ℃預(yù)測(cè)干燥1 h后，再經(jīng)350 ℃加熱活化3 h～4 h，后置于吸附裝置中利用重量法測(cè)定常溫、標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下的CO吸附量。圖1為實(shí)驗(yàn)過程示意圖。

2 結(jié)果與討論

2.1 CO選擇性分析

表1表示了CuCl直接法以不同比例分別負(fù)載在載體13X分子篩上，利用重量法測(cè)得兩種吸附劑對(duì)CO和CO2吸附量及其分離比的比較。分析可知，當(dāng)CuCl與分子篩的質(zhì)量比為0.4時(shí)，CuCl/13X吸附劑對(duì)CO的吸附量略高于質(zhì)量比為0.3的CuCl與分子篩吸附劑。

圖1 實(shí)驗(yàn)過程示意圖

表1 不同載體吸附劑吸附CO和CO2分離比

由吸附分離比數(shù)據(jù)對(duì)比分析原因是，載體13X分子篩本身多孔性結(jié)構(gòu)可以吸附一部分CO2，但當(dāng)一定量的CuCl分散于兩種分子篩表面后，由于CuCl更容易結(jié)合CO進(jìn)行絡(luò)合吸附，進(jìn)而使載體的孔道減小導(dǎo)致CO2吸附量下降。而CuCl中的Cl也降低了載體表面的堿性，從而減小了CO2的吸附作用。因此，可以看到吸附劑具有較好的CO/CO2選擇性，這一性能在化工行業(yè)中對(duì)于分離混合氣體中的CO具有重要的研究意義和較好的工業(yè)應(yīng)用前景[3]。

2.2 制備條件的分析

由第20頁表2分析可知，將不同質(zhì)量比例的樣品CuCl/13X置于氨氣環(huán)境中焙燒一定時(shí)間，所得吸附劑對(duì)CO吸附量原位真空活化比管式爐N2活化所得吸附劑吸附量高，最高吸附量可達(dá)54 mL/g吸附劑。原因是，樣品經(jīng)管式爐焙燒后，吸附劑取出后與空氣接觸部分氧化導(dǎo)致CuCl吸附中心對(duì)CO的吸附量下降。

表2 不同比例樣品在管式爐中焙燒后吸附量的比較

3 結(jié)論

本文通過直接混合法經(jīng)加熱活化制得以CuCl為吸附中心的CO吸附劑，該吸附劑表現(xiàn)了較好的吸附性能，CuCl與分子篩的質(zhì)量比為0.4時(shí)，在氮?dú)夥諊斜簾?50 ℃，4 h所得的CuCl/13X吸附劑對(duì)CO的吸附量較高，可達(dá)54 mL/g吸附劑，因此，該方法在混合氣體分離中具有一定的應(yīng)用前景。