【背景介绍】
当今世界,单纯的化工产品的分离和纯化就已经占全球能源消耗总量的15%。随着人们生活水平的提高,化学品需求的市场也是逐年增大,预计到2050年将会是现在的三倍以上。其中,乙烯(C2H4)和丙烯(C3H6)的分离和纯化就占了全球能耗总量的0.3%。因此,急需更加经济、高效的混合气体分离方法。例如乙烯的分离纯化,当从工业混合气体产物中分离时,需要使用催化加氢或者溶剂萃取法除去混合气体中的乙炔,并用低温精馏法除去混合气体中乙烷,从而获得纯度≥99.9%的乙烯。由此可见,传统分离方法通常需要使用昂贵的催化剂和大量溶剂以及反应条件苛刻。同时,由于乙烯的动力学半径和四极矩介于乙炔和乙烷之间,使得利用物理吸附法分离三种气体混合物时也面临巨大困难,特别是当混合气体中掺杂二氧化碳和水蒸气时。因此,亟需开发一种经济、高效的混合气体净化分离法来提纯乙烯等高价值的化学品。
【成果简介】
【图 速递】
图一、对比SSST与目前纯化C2H4的方案
图二、各物理吸附剂的结构及其单组分气体吸附特性
图三、分子模拟和DFT理论计算
图四、 中物理吸附剂的分离纯化效果
【小结】
献链接:Synergistic sorbent separation for one-step ethylene purification from a four-component mixture (Science, 2019, DOI: 10.1126/science.aax8666)
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