含鈦渣制備多孔沸石分子篩吸附劑及其CO2吸附性能

編號：FTJS106679

篇名：含鈦渣制備多孔沸石分子篩吸附劑及其CO2吸附性能

作者：皇甫林 尚波 羅中秋 祖運 周新濤

關(guān)鍵詞： 含鈦渣 水熱合成 多孔沸石分子篩 CO2吸附 吸附動力學(xué) 功能材料

機構(gòu)： 釩鈦資源綜合利用國家重點實驗室 昆明理工大學(xué)化學(xué)工程學(xué)院

摘要： 以釩鈦磁鐵礦高爐冶煉產(chǎn)生的水淬渣為主要原料,經(jīng)“酸處理-堿熔-水熱晶化”制備了多孔沸石分子篩吸附劑(簡稱吸附劑,下同),采用XRD、SEM、FTIR對吸附劑進(jìn)行了表征,考察了NaAlO2添加量對吸附劑結(jié)構(gòu)的影響,采用動態(tài)吸附法評價了吸附劑的CO2吸附性能,考察了預(yù)處理溫度、吸附溫度和CO2流量對吸附劑的CO2吸附性能的影響,并利用動力學(xué)模型進(jìn)行了數(shù)據(jù)擬合,分析了其吸附行為。結(jié)果表明,隨著NaAlO2添加量的增加,水熱晶化產(chǎn)物依次完成了“無定形→初步結(jié)晶→FAU型→LTA型”沸石分子篩的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變;制備的吸附劑(Z-4)經(jīng)350℃預(yù)處理,在吸附溫度25℃、CO2流量分別為1.4 mL/min(固定床反應(yīng)裝置)和50 mL/min(同步熱分析儀)的條件下,CO2吸附效果最佳,其CO2穿透與飽和吸附量為2.16、3.39 mmol/g;其CO2吸附行為符合擬二級動力學(xué)模型,吸附過程由物理和化學(xué)吸附共同主導(dǎo),擬二級動力學(xué)模型吸附速率常數(shù)為0.0785mmol/(g·s);經(jīng)5次循環(huán)吸附/再生后,其CO2飽和吸附量保持率為96.8%。