随着C1化学的迅速发展，CO的发展日益广泛。CO除用作燃料和金属还原气外，更重要的是还可用来合成各种市场上急需的基本有机化工产品，如甲醇、烯烃及光气等，是有机化工的发展方向。目前全世界含CO的工业废气很多如炼钢厂的高炉气、转炉气和焦炉气而言，其主要组成如下：H252%；CH424%；CO 104%；N2+O27%；CO23%C2H42.3%；H2S69mg/M3；NO 0.5～0.8ppm。据此组成，我们做了如下的测算，即一个合成氨厂若每天耗用焦炉气100万米的话，其中的H2气可生产合成氨263号（理论值），还有10.4万米3的CO若加以回收利用，使之变废为宝，又可生产合成甲醇154.5吨，其经济效益是相当可观的。在回收CO的工艺上，传统的深冷分离法由于设备昂贵不能满足中小规模的CO回收分离。若用高效的沸石吸附剂的变压吸附法回收分离高纯度的CO具有传统工艺无可比拟的的优越性。但实现该工艺地关键是开发研制新型的高效CO吸附剂。近年来，日本钢管公司（NKK）以NaY石为原料，采用离子交换和浸渍相结合的改性方法研制了一种负载CuCl2的CU（Ⅰ）Y型沸石吸附剂，在常温常压下对CO的吸附量为45（ml/g）。 本发明的目的在于提供一种高效CO吸附剂，其可以从工业废气中回收高纯度的CO，吸附量大，效率高。
本发明提供了一种高效CO吸附剂，适用于从工业废气中回收高纯度的CO，系由含Ca2+、Mg2+离子的八面沸石经Cu2盐溶液进行离子交换改性而得到，其组成为（重量，以下均同）Cao含量（12～14）%，SiO2/Al2O3为4.0～5.0，Na2O含量〈1.0%；CaO含量0.1～1.0，MgO含量0.1～1.2%，其特征在于该吸附剂是由下述方法制备的：（1）担体制备：
以工业水玻璃、氢氧化铝或硫酸铝、碱和一定量的Ca2+及Mg2为原料，采用晶化导向剂技术；
反应物凝胶配料克分子比为（3.0～8.0）Na2O∶Al2O3∶(7.0～18)SiO2∶(170～350)H2O
晶化导向剂占总量的2～10%。
在353～393K条件下水热合成出含Ca2+、Mg2+离子的高硅八面沸石；
（2）离子交换改性
把所合成的高硅八面沸石担体与硝酸铜溶液在PH〈7.0的交换液体中进行离子交换，其交换液的Cu2+/Na+介于0.30～1.00,浓度介于0.1～0.6M，温度在353～373K之间；最后经水洗323K～423K下，1～4小时烘干，553K～843K下，1～4小时焙烧，制得Cu2+改性的含Ca2+、Mg2+离子的八面沸石；
（3）还原
在0.2～10.0KPa的H2或CO气氛中，在473～773K之间还原1～4小时。
当一步法制备高效CO吸附剂时，高硅八面沸石与硝酸铜溶液最好反复交换2～4次，交换时间1～4小时，交换度〉90%。当采用两步法制备高效CO吸附剂时，离子交换到其交换度〉48%后，烘干焙烧，再用浓度介于0.1～0.5M的氯化铜溶液清0.5～2.0小时，再在323K～423K下蒸干，558K～843K下焙烧。
本发明还提供了一种工业实用型CO吸附剂，其特征在于，将上述高效CO吸附剂与粘合剂（SiO2、Al2O3、SiO2～Al2O3或羊甘土）以2%～10%范围的配比进行混合，然后加入小于其总量5%扩孔剂（四菁粉）及适量的水，经机械混合均匀，最后成型干燥及焙烧制得。
下面通过实例详叙本发明。
附图1为293K下，CO与CO2在ACM-2-0与Y沸石上的吸附等温线；
附图2为在293K下，CO与CO2在ACM-2-0、ACM-2-2、ACM-2-3及ACM-2-1吸附剂上的吸附等温线；
附图3在不同温度下，CO在工业实用型的LACM吸附剂上的吸附等温线；
附图4在不同压力下，CO在工业实用型的LACM吸附剂上的吸附等压线；
附图5在不同吸附量下，CO在工业实用型的LACM吸附剂上的吸附等量线；
附图6在不同吸附量下，CO在工业实用型的LACM吸附剂上吸附的LnP与1/T的关系；
附图7为在293K下，CO在工业实用型的LACM吸附剂上的吸附量与吸附时时间关系。
实例1
以工业水玻璃、氢氧化铝、碱及加入适量的Ca2+、Mg2+离子为原料，按反应物凝胶的配料克分子比为6Na2O∶Al2O3∶16SiO2∶320H2O。晶化导向剂的配料克分子比为16Na2O∶Al2O3∶15SiO2∶320H2O。在晶化导向凝胶后于室温下老化5小时，随之以5%的比例加入刚配成的反应物凝胶中，搅拌均匀后置于高压釜内，升温到373K使其晶化24小时，得到了结晶度很好的、大小均匀的晶体，用水洗至PH为8～9，过滤干后，先后分别在383K与823K下干燥与2小时，则制得一种含有Ca2+及Mg2+离子的高硅Na型八面石晶体。其SiO2/Al2O3大于4.4；吸苯量大于250（mg/g）；CaO含量为0.625（重）；MgO含量为0.34%（重）。
实例2
称取5克实例1制成的产品加入2.18克硝酸铜（Cu(NO3)2·3H2O）溶于30毫升的溶液中，在363K～373K之间离子交换2小时，反复交换3次，用化学水洗涤5～10次，在393K下干燥2小时，经压片、成型、粉碎及过筛后，取26～40目之间的样品颗粒在573K下焙烧2小时，最后在623K下，于6.67KPa的CO气氛中还原2小时，则得一步法制备的高效CO吸附剂的产品，其中含CuO 13.01%（重），CaO 0.56%（重）及MgO 0.25%（重）。其产品编号为ACM-2-0。
实例3
将一步制法的产品5克加入0.310克CuCl2·2H2O2溶于适量水的烧杯中，室温下浸渍半小时，然后在353K～373K之间慢慢地蒸发干，再在573K下马弗炉中焙烧2小时，其中含CuO 14.8%（重）、CaO 0.53%（重）及MgO 0.22%（重）。经压片成型及粉碎过筛后，取26～40目之间的颗粒样口，在623K下，于6.67KPa的CO气氛中还原2小时，即为两步法制备的高效CO吸附剂，其编号吸附剂，其编号为ACM-2-2。
实例4
称取按实例2（一步法）制备的Cu2+、Ca2+及Mg2+八面石吸附剂5克加入盛有以0.460克ＣuCl2·2H2O配成适当浓度溶液的烧杯中，室温下浸渍半小时，然后再以实例3相同的步骤制成的高效CO吸附剂。其中含CuO 15.1%（重）、CaO 0.49%（重）及MgO 0.20%（重）。其产品编号为ACM-2-3。
实例5
制法同样实例4，只是加入ＣuCl2·2H2O量仅为实例4的1/3，产品中的CuO为13.9%（重），CaO 0.50%（重）及MgO 0.24%（重）。其产品编号为ACM-2-1。
由实例1到实例5的四种不同高效CO吸附剂CO性能与传统的X、Y沸石的吸附CO性能列于表1。
实例6
用与实例3相同的方法制备的高效CO吸附与点合剂羊甘土按其重量比为80/20的比例配料，再加入5%（重）的田菁粉作为扩孔剂，经充分搅拌混合均匀，然后压片成型、焙烧及粉碎过筛，取26～40目之间的颗粒样品（其平均颗粒直径为0.0575厘米）在623K下，于6.67KPa的CO气氛中还原2小时，即为工业实用型的、含Cu2+、Ca2+及Mg2+离子的高效CO吸附剂，其中含CuO 11.8%（重）、CaO 0.41%（重）及MgO 0.17%（重）。产品编号为LACM-2-2。
实例7
高效CO吸附剂的吸附势力学与动力学的参数评价：上述制备的各种类型高效CO吸附剂在装有美国出口的CAHN-2000型真空电天秤的BET真空装置上对CO吸附力热力学与吸附动力的一些基本参数及其相互之间的关联进行了全面的研究。其结果分别示于其表1，2，3，4及5与附图。
表1 不同温度下，所制得的CO吸附剂的吸附等温线数据
表2 不同温度下，工业实用型的LACM吸附剂对CO的吸附等温线数据
表3 不同平衡压力下，工业实用型的LACM吸附剂对CO的吸附等压线数据
表4，不同吸附量下，工业实用型的LACM吸附剂对CO的吸附等量线数据
图1，2表明（1）本发明所制备的几种复合型的高效CO吸附剂比传统的X、Y沸石对CO吸附量有非常显著的提高，反之，对CO2的吸附量却明显降低。如在293K下，CO与CO2的平衡压力均为6.67KPa时，ACM-2-0吸附剂对CO的吸附量为86.7(ml/g)，而Y型沸石只有7（ml/g），前者比后者增加了11.4倍，就CO2吸附而言，ACM-2-0的吸附量为26（ml/g），而Y型沸石为52（ml/g），前者比后者反而降低了一半。此现象说明所合成的高效CO吸附剂非常有利于从工业废气中回收高纯度的CO。（2）在低的CO平衡压力下，一步法制备的ACM-2-0吸附剂对CO的吸附量明显大于两步法制备的（见图2），这表明它更有利于用来纯化含有微量CO杂质的气体。
图6可知在给定的CO吸附量下,InP与1/T均成很好的线性关系。因此，可利用Clapeyron-Clausins方程式测定CO在该吸附剂表面的等量吸附热。
InP=Qwt/R·1/T+C
将所测的式业实用型的LACM吸附剂对CO的吸附量、填满率（θ=a/a∞）与吸附热之间的关系列于表5。
表5 工业实用型的LACM吸附剂对CO的吸附量、填满率与吸附热之间的关系
（θ=a/a∞a∞=53.8ml/g）
图7可知由CO在293K下，其压力为10.13KPa（该压力相当于焦炉气中CO的分压）时，于工业实用型的LACM吸附剂上的吸附动力学曲线上的各实验点数据，发现In(Q∞-Qt/Q∞-Q0)与吸附时间t之间成很好的线性In(Q∞-Qt/Q∞-Q0)=In(6/π2)-(Dπ2/a2)t
式中Q∞、Qt与Q0分别为吸附时间为∞、t及0时的吸附量；a为吸附剂的颗粒直径（0.0575厘米）。根据该线性关系的斜率，测定出CO在工业实用型的LACM吸附剂上的扩散性（D/a2）为1.93×10-3秒-1，其扩散系数D为6.38×10-6（厘米2/秒）。