载体对CO吸附剂吸附性能的影响分析

李 丽， 郝俊丽

(晋中职业技术学院，山西 晋中 030600)

引 言

随着化工合成工业的强劲发展，CO作为原料气体对于化工合成产业越来越重要，具有极大的工业需求量；但是，CO会使催化反应中的催化剂中毒失活，对反应效果影响极大。并且，CO存在于部分工业废气中造成一定的环境污染。随着绿色化工的不断发展，因此工业废气中CO的分离提纯有着重要的工业价值[1-2]。目前，混合气体中分离CO的关键在于选用高效的CO吸附剂，利用PSA变压吸附技术分离混合气体应用较多，其中，CuCl负载高比表面的分子筛等载体制备的吸附剂应用较好，有效提高了混合气体中分离CO的吸附量和选择比[3]。

本文利用变压吸附技术的优势，以提高混合气体中CO吸附分离比为目的，利用CuCl负载于高比表面载体上制备CO高效吸附剂，考察了不同载体对CO吸附性能的影响及气体分离性。

1 结果与讨论

1.1 吸附等温线的测试

本文通过利用美国康塔公司生产的的NOVA1200e型物理吸附仪在0 ℃或25 ℃设定条件下，测得负载法制备的吸附剂对混合气体CO、CO2、N2、CH4等组分的吸附等温线和平衡吸附量。由吸附剂对气体的吸附等温线可知，吸附温度恒定时，吸附剂对目标气体吸附量随相对压力的变化情况。

从图1中可以看出，77K下液氮吸附4种载体13X、NaY、13X-活性炭及活性炭比较中活性炭表现了较高的吸附量，活性炭的比表面积明显高于其他3种载体，比表面积为1 098.63 m2/g载体。高比表面载体极大提高了CuCl吸附中心活性组分的分散性。从CO吸附效果也能看出，活性炭相比于分子筛等载体，更有效提高铜盐的分散度和吸附剂对CO的吸附量。这点对化工合成工业中混合气体中有效分离CO具有重大工业价值。同时，活性炭本身孔道结构特殊和表面稳定，化学稳定性强，具有足够机械强度和一定的抗酸碱和耐热性能，在CO吸附剂制备过程中优选活性炭作为载体，效果更好。

图1 各载体的N2吸附等温线

1.2 CO选择性分析

第18页表1中吸附剂是利用直接负载法将CuCl直接负载于不同载体上经350℃加热制得CO吸附剂，并对4种载体13X、13Y以及实验室自制的13X/C载体和活性炭的载体对吸附剂CO吸附量及选择性的影响等分析研究。分析得出，活性炭比表面积大能有效提高CuCl的分散性和CO吸附量，CO的吸附量最高达56 mL/g吸附剂，这一点对于提高CO在混合气体中的分离度有较高影响。

表1 不同吸附剂的CO/CO2分离比

2 结论

利用直接负载法将CuCl直接负载于不同载体上经350 ℃加热形成CO吸附剂，并对4种载体13X、13Y以及实验室自制的13X/C载体和活性炭的比表面积进行分析，进而考察了载体对吸附剂CO吸附量及选择性的影响等。分析得出，活性炭比表面积大能有效提高CuCl的分散性和CO吸附量，CO的吸附量最高达56 mL/g吸附剂。本研究对混合气体分离CO具有一定的研究价值。