在天然气中使用NaZSM-25二氧化来排斥
Seyed Hesam Mousavi1, Javad Tamnanloo2, Abdol Hadi Mokarizadeh2
1Department of Chemical Engineering, The University of Melbourne, Parkville, Victoria 3010, Australia. li.g@unimelb.edu.au.
Physical chemistry chemical physics : PCCP
|July 3, 2023
概括
一种新型的焦石,NaZSM-25,证明了比甲 (CH4) 更优越的 (N2) 吸附,为天然气净化提供了一个低成本的替代品,而不是冷蒸. 这种吸附剂在室温下表现出异常的选择性,为节能的分离工艺铺平了道路.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 分离科学 分离科学
背景情况:
- 天然气净化需要有效地从甲 (CH4) 中去除 (N2).
- 目前的N2排放方法,如冷蒸,是能源密集的.
- 开发选择性吸附剂对于具有成本效益的N2分离至关重要.
研究的目的:
- 发现和描述一种用于从天然气中选择性吸附N2的新型吸附剂.
- 为了评估在室温下新吸附剂的性能.
- 为了阐明选择性吸附背后的机制.
主要方法:
- 微孔泽奥利特NaZSM-25.25的合成和表征.
- 在295K和100kPa的气体吸附实验中测量N2和CH4的吸收.
- 计算研究包括模拟交换的蒙特卡洛,分子动力学和ab initio密度函数理论 (DFT).
主要成果:
- 在室温下,NaZSM-25的N2/CH4选择性是47的.
- 吸收的N2和CH4分别为0.25和0.005毫摩尔g-1.
- DFT的计算显示,Na+变形了8个环孔,阻碍了CH4的扩散.
结论:
- NaZSM-25是天然气中N2排放的非常有前途的吸附剂.
- 该材料独特的孔隙结构和离子相互作用使选择性N2吸附成为可能.
- 它在压力摆动吸附过程中的应用可以显著减少天然气净化中的能源消耗.
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