炭分子筛(CMS)具有较均一的微孔尺寸,是变压吸附(PSA)空分制氮的首选吸附剂,也可用于煤层气脱氧富集、丙烷/丙烯分离等过程。
CMS生产流程如图1所示。现行国内CMS工业生产主要采用酚醛树脂(PF)原料线,以高温煤焦油为辅助黏结剂,其中PF固化物的球磨粉碎过程耗能费时。炭化、活化和碳沉积调孔在电热转炉中进行,多采用间歇操作模式。间歇操作带来一系列问题:
(1)每次操作都需升降温,造成低效率和高能耗;
(2)炭化过程PF和煤焦油热解挥发物析出大量集中在200-700℃,且各温度段污染物构成
和燃烧性能各异,造成污染物处理困难;
(3)工序多,且调孔工序缺少原位监测手段,产品质量波动大,经常需要返工;
(4)单炉生产能力低。
图1 CMS生产工艺流程图
针对上述问题,本课题组开展了如下工作:
◆PF固化和球磨粉碎新工艺;
◆CMS调孔工序原位监测方法和装置(详见本网站“多孔材料吸附表征方法”);
◆以椰壳炭为原料的CMS生产工艺;
◆环境友好的CMS生产工艺。
发明专利:
1. 一种液态热固性高分子聚合物固化粉化方法,CN201510579565,授权公告号
CN 105111468 B.
2. 用于制备炭分子筛的中间产品炭化料的连续炭化装置及方法,CN201310009934.7,
授权公告号CN103072967B.
3. 一种评价微孔材料气体分离性能的方法及装置:CN201910158901.6,
公开号:CN109696380A,实质审查阶段。
学术论文:
1.李兴伟, 徐绍平, 丛媛媛. 变压吸附空分用椰壳基炭分子筛的制备[J]. 工程科学学报, 2017(3):443-448.