当前位置：
X-MOL 学术
›
Energy Technol.
›
论文详情
Our official English website, www.x-mol.net, welcomes your
feedback! (Note: you will need to create a separate account there.)
Highly Structured Nanofiber Zeolite Materials for Biogas Upgrading
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2019-09-30 , DOI: 10.1002/ente.201900781 Wenjing Zhang 1 , Kritika Narang 2 , Søren Bredmose Simonsen 3 , Nadja Maria Vinkel 3 , Mads Gudik-Sørensen 3 , Li Han 3 , Farid Akhtar 2 , Andreas Kaiser 3
Energy Technology ( IF 3.6 ) Pub Date : 2019-09-30 , DOI: 10.1002/ente.201900781 Wenjing Zhang 1 , Kritika Narang 2 , Søren Bredmose Simonsen 3 , Nadja Maria Vinkel 3 , Mads Gudik-Sørensen 3 , Li Han 3 , Farid Akhtar 2 , Andreas Kaiser 3
Affiliation
|
Hierarchical zeolite composite nanofibers are designed using an electrospinning technique with post‐carbonization processing to form mechanically strong pellets for biogas upgrading. A ZSM‐5 nanopowder (zeolite) and a polyvinylpyrrolidone (PVP) polymer are electrospun to form ZSM/PVP composite nanofibers, which are transformed into a ZSM and carbon composite nanofiber (ZSM/C) by a two‐step heat treatment. The ZSM/C nanofibers show a 30.4% increase in Brunauer–Emmett–Teller (BET) surface area compared with the non‐structured ZSM‐5 nanopowder. Using ideal adsorbed solution theory, CO2‐over‐CH4 selectivity of 20 and CO2 uptake of 2.15 mmolg−1 at 293 K at 1 bar for ZSM/C nanofibers are obtained. For the efficient use of adsorbents in pressure swing adsorption operation, the nanofibers are structured into ZSM/C pellets that offer a maximum tensile strength of 6.46 MPa to withstand pressure swings. In the breakthrough tests, the CO2 uptake of the pellets reach 3.18 mmolg−1 at 293 K at 4 bar after 5 breakthrough adsorption–desorption cycles, with a much higher mass transfer coefficient of 1.24 ms−1 and CO2 uptake rate of 2.4 mg of CO2 g−1s−1, as compared with other structured zeolite adsorbents.
中文翻译：
用于沼气提升的高结构纳米纤维沸石材料
分层沸石复合纳米纤维是采用静电纺丝技术和后碳化处理工艺设计而成的，具有机械强度高的颗粒，可用于沼气的提质。将ZSM-5纳米粉（沸石）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）聚合物电纺丝形成ZSM / PVP复合纳米纤维，然后通过两步热处理将其转变为ZSM和碳复合纳米纤维（ZSM / C）。与非结构化ZSM-5纳米粉相比，ZSM / C纳米纤维的Brunauer-Emmett-Teller（BET）表面积增加了30.4％。使用理想的吸附溶液理论，CO 2 -CH-CH 4选择性为20，CO 2吸收为2.15 mmolg -1对于ZSM / C纳米纤维，以293 K在1 bar下得到。为了在变压吸附操作中有效使用吸附剂，纳米纤维被构造成ZSM / C颗粒，其最大抗张强度为6.46 MPa，可承受变压。在突破性测试中，经过5个突破性吸附-解吸循环后，在4 bar的293 K下，颗粒在293 K处的CO 2吸收达到3.18 mmolg -1，具有更高的传质系数1.24 ms -1和2.4的CO 2吸收速率。与其他结构化沸石吸附剂相比，CO 2 g -1 s -1毫克。
更新日期：2019-09-30
中文翻译：
用于沼气提升的高结构纳米纤维沸石材料
分层沸石复合纳米纤维是采用静电纺丝技术和后碳化处理工艺设计而成的，具有机械强度高的颗粒，可用于沼气的提质。将ZSM-5纳米粉（沸石）和聚乙烯吡咯烷酮（PVP）聚合物电纺丝形成ZSM / PVP复合纳米纤维，然后通过两步热处理将其转变为ZSM和碳复合纳米纤维（ZSM / C）。与非结构化ZSM-5纳米粉相比，ZSM / C纳米纤维的Brunauer-Emmett-Teller（BET）表面积增加了30.4％。使用理想的吸附溶液理论，CO 2 -CH-CH 4选择性为20，CO 2吸收为2.15 mmolg -1对于ZSM / C纳米纤维，以293 K在1 bar下得到。为了在变压吸附操作中有效使用吸附剂，纳米纤维被构造成ZSM / C颗粒，其最大抗张强度为6.46 MPa，可承受变压。在突破性测试中，经过5个突破性吸附-解吸循环后，在4 bar的293 K下，颗粒在293 K处的CO 2吸收达到3.18 mmolg -1，具有更高的传质系数1.24 ms -1和2.4的CO 2吸收速率。与其他结构化沸石吸附剂相比，CO 2 g -1 s -1毫克。
京公网安备 11010802027423号