[发明专利]一种PSA用分离精制CO2气体的碳分子筛及制备方法

摘要

本发明涉及新材料领域，具体提供了一种PSA用分离精制CO2气体的碳分子筛及制备方法，更具体的提供了主要以固定碳含量≥85wt%的石油焦为原料制备高效碳分子筛吸附剂及制备方法，用于PSA分离精制CO2气体。以石油焦为原料，通过一系列的物理和化学手段，合成孔径为0.2~0.5nm的石油焦基碳分子筛。本发明的效果和益处是吸附剂对CO2气体中少量的小分子物种如：H2、N2、CO等的捕集效率高，再生性能好，抗压性强，是一种应用前景广阔的气体变压吸附剂。

主权项

一种PSA用分离精制CO2气体的碳分子筛，其特征在于：该分子筛以固定碳含量≥85wt%的碳源为原料制备，其孔径大小为0.2~0.5nm，颗粒抗压强度≥100N/颗；其中所述的碳源为石油焦或煤基活性炭或生物质活性炭；其制备方法如下：1）将碳源粉碎至100~200目，之后和碱性物质按重量比1：0.05~1混合均匀，以重量分数为10‑30%的苯乙烯的有机溶液调和混捏并挤压成型；在30~80℃的烘箱中干燥1‑3h后，于管式炉中惰性气体氛围下以5~10℃/min的速度升温至100~150℃之后恒温1‑3h，然后再以5~10℃/min的速度升温至500~850℃，之后恒温0.1~3h后降至室温，之后用去离子水洗涤并干燥后得样品A；2）在500~850℃下，管式炉中，用氮气、水蒸汽和空气的混合汽处理样品A，保持0.5~2h，降至室温后得样品B；将盛有样品B的敞开容器置于双氧水蒸汽低温等离子体氛围中1‑3h后得样品C；3)室温下，在密封容器中，用重量分数5‑20%苯乙烯的有机溶液浸渍样品C，其中液固体积比1～5:1，浸渍5‑15h后，敞开密封容器并将容器置于40～60℃的烘箱中干燥至无液体溶剂为止得样品D；将样品D置于管式炉中，惰性气体氛围下升温至100～150℃，升温速度5～10℃/min，到达目标温度后保持恒温1～2h；之后继续升温至200～300℃，升温速度5～10℃/min，到达目标温度后保持恒温1～2h；然后再将温度升至500～850℃，升温速度为5～10℃/min，到达目标温度后保持恒温0.5～2h后降至室温得最终产物。