分子筛吸附脱除石脑油中四氯乙烷和二氯甲烷的研究

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石脑油中过量的有机氯化物是造成催化重整工艺中设备腐蚀的主要原因。本文采用分子筛作为吸附剂吸附脱除石脑油中的有机氯化物——四氯乙烷和二氯甲烷。用XRD、BET. NH3-TPD以及TGA-DCS对吸附剂进行表征,测定了吸附剂对二氯甲烷或四氯乙烷的平衡吸附量,确定了最佳的吸附条件和焙烧条件;实验测定了吸附剂对二氯甲烷或四氯乙烷的吸附等温线并用吸附等温方程对其进行了拟合,计算出相关的热力学参数;测定了吸附动力学参数并用动力学模型进行了模拟,初步探讨了吸附机理。结果表明,在吸附四氯乙烷的过程中,分子筛的中强酸酸量增加并不能提高其脱氯效果,而孔径及比表面积的大小决定了分子筛的脱氯效果;13X分子筛在最佳吸附条件和焙烧条件下的脱氯率为96.9%,平衡吸附量4.67mg/g。13X分子筛吸附四氯乙烷的吸附等温线可以用Freundlich等温方程进行很好的拟合。计算得到的热力学参数△H=-12.56kJ/mol, AS=-22.54 J/(mol·K), △G值均小于0。该吸附过程符合拟二级动力学方程,根据拟合的结果计算得到该吸附过程的吸附活化能为17.193 kJ/mol。在吸附二氯甲烷的过程中,NiMCM-22分子筛为吸附二氯甲烷的最佳吸附剂。镍离子的引入使吸附剂产生了较强的中强酸,增强了MCM-22分子筛的吸附效果。NiMCM-22分子筛在最佳吸附条件和焙烧条件下的脱氯率为97.0%,平衡吸附量4.73 mg/g,较Ni改性前提高110%。NiMCM-22分子筛脱除二氯甲烷的吸附等温线与Freundlich等温方程拟合的一致;计算得到的热力学参数△H=-40.67kJ/mol, AS=-132.37 J/(mol·K), AG值均小于0。该吸附过程可以用拟二级动力学方程较好的描述,根据拟合的结果计算得到该吸附过程的吸附活化能为45.924 kJ/mol。
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