在炼焦生产过程中除得到主要产品焦炭以外，还产生大量高附加值的副产品，焦炉煤气是其中之一，其主要成分是H2、CH4、CO等，此外还含有少量的N2、CO2、H2S、O2、NH3、CS2、CnHn等其他物质。武钢焦化责任有限公司每年产生大约2×105万立方米的焦炉煤气，按氢气占56％计算每年可生产1.2×105万立方米的氢气。氢气是一种宝贵的化工资源，作为还原剂已广泛用于化工生产中；更重要的是今后作为一种汽车燃料，更需要高纯度的氢气。然而，目前焦炉煤气主要作为一般的动力燃料或民用燃料是一种浪费，因此，从焦炉煤气中分离出氢气进行高效的利用，对提高企业产品的附加值和节能降耗具有重大的现实意义。 本论文在对国内外分离制氢技术的优缺点和经济性进行评价的基础上，首次提出采用膜分离技术分离焦炉煤气中的氢气。将基于渗透压作用的化学镀技术应用到多孔陶瓷载体上制备钯或钯合金膜。采用电子扫描电镜(SEM)分析膜管的形态、微观结构以及膜的厚度。用氢气分离器检测膜的气密性，利用纯氢气和氮气在膜管中的渗透量来分析膜的选择性，利用皂沫流量计测出焦炉煤气分离后纯氢端和尾气端气体的流速。用气相色谱分析纯氢端和尾气端气体中氢气的含量。采用模拟焦炉煤气作为分离气体进行膜分离实验，找出了膜管中煤气的温度、压力以及尾气的流速等操作因素，对氢气分离效率和纯度的影响。然后用实际焦炉煤气进行验证，结果表明，当压力为2.0bar、温度为397℃、尾气流速为176mL/min时，氢气的纯度达到99％以上。
- 作 者：
- 田文中
- 学科专业：
- 化学工程
- 授予学位：
- 硕士
- 学位授予单位：
- 武汉科技大学
- 导师姓名：
- 王光辉
- 学位年度：
- 2008
- 研究方向：
- 语 种：
- chi
- 基金项目：
