CHA分子筛膜的制备与氢分离性能研究文献综述
2020-04-28 20:27:33
文 献 综 述 1研究背景 氢气是化学工业的重要原料,广泛应用在石油化学工业,化肥工业和电子工业, 同时氢气也是一种清洁能源,用氢气作燃料可以避免其他化石燃料所引起的环境问题[1]。
因此,世界各国对氢气的需求量在逐年增长,这也促进了制氢技术及分离净化氢气技术的发展[2]。
许多炼油厂在生产过程中,一方面要消耗大量的氢气,另一方面又有相当一部分氢气随尾气排放,造成了氢气资源的浪费;同时,由于加氢裂化及柴油加氢装置生产能力的提高,氢气资源匮乏,造成生产成本上升。
近年来,以膜分离技术为主要支撑的气体资源回收技术发展迅速,国内已开始应用膜分离技术来提纯含氢尾气中的氢气[3,4]。
2膜分离技术 膜分离技术是一种新型分离技术,其原理是利用混合物中各组分在膜材料中性质的差异性而实现组分分离的,且在分离过程中一般不受气液平衡限制。
而沸石分子筛膜作为新型的无机膜不仅具有一般无机膜机械强度高、耐高温、通量大以及抗化学侵蚀与生物侵蚀等特点,同时因为沸石分子筛孔径均一、孔道呈周期性排列的结构特征从而具有筛分性能好,吸附能力强,比表面积大的特点。
这些特性使得沸石分子筛膜具有良好的分离性能,使之在许多膜过程(如渗透汽化、气体膜分离、膜反应等)中具有广阔的应用前景[5,6,7]。
2.1 CHA分子筛膜 CHA分子筛简称菱沸石,为三维八元环孔道结构。
目前CHA构型的分子筛主要有磷铝型(SAPO-34、AlPO-18)和硅铝型。
由于CHA分子筛硅铝比较高,酸稳定性好,且其具有类似于NaA分子筛的八元环孔道结构,CHA分子筛膜在有机溶剂脱水分离、二氧化碳等气体分离、甲醇制烯烃反应及分子筛膜反应器等方面具有良好的应用前景[8,9,10]。