分子篩吸附和擴(kuò)散性質(zhì)的氣相色譜研究.pdf

1、為了不同的目的，特別是吸附特性，需要對分子篩進(jìn)行改性，目前改性手段很多，得到的產(chǎn)品十分豐富，應(yīng)用較為復(fù)雜儀器的方法進(jìn)行表征，盡管如此，仍然存在不足，難以全面評估改性結(jié)果。氣相色譜法以其簡便且有一定的準(zhǔn)確度，受到重視。然而傳統(tǒng)的方法主要應(yīng)用于分子篩的吸附熱力學(xué)性質(zhì)的測定上，對動力學(xué)性質(zhì)應(yīng)用較少，本文采用氣相色譜法系統(tǒng)的測定了O<,2>、N<,2>和CO等在自制的不同Ca<'2+>交換度、不同活化溫度和不同粒度的三個系列的A型分子篩上的吸附

2、熱力學(xué)參數(shù)和擴(kuò)散系數(shù)等吸附動力學(xué)參數(shù)，并結(jié)合分子篩的結(jié)構(gòu)變化闡明原因。主要結(jié)論如下： (1)從熱力學(xué)基本原理出發(fā)，根據(jù)吸附熱力學(xué)參數(shù)(△<,ad>H、△<,ad>Z、△<,ad>S、△<,ad>G)與調(diào)整保留時間的公式，應(yīng)用氣相色譜法測定并計算了氣體O<,2>、N<,2>和CO在不同鈣交換度的A型分子篩中的△<,ad>H、△<,ad>S和△<,ad>G。結(jié)果表明：粒度和載氣流速對色譜法測定吸附熱力學(xué)參數(shù)沒有影響，Ca<'2+>交

3、換系列分子篩對O<,2>、N<,2>和CO的吸附熱隨著Ca<'2+>交換度的增大而增大，吸附熱值在-26～-7．8kJ．mol<'-1>，不同活化脫水溫度系列為450℃和650℃的分子篩對O<,2>、N<,2>和CO的吸附熵值最大。數(shù)據(jù)的相關(guān)性很好，相關(guān)系數(shù)在0.999左右。 (2)采用反相氣相色譜法測定了O<,2>、N<,2>和CO在不同鈣交換度和不同活化溫度系列分子篩的軸向擴(kuò)散系數(shù)和總質(zhì)量傳質(zhì)阻力等，數(shù)據(jù)的線性相關(guān)性很好。結(jié)

4、果表明：鈣交換度較小時，由于分子篩內(nèi)孔徑較小，O<,2>、N<,2>和CO在分子篩內(nèi)的總傳質(zhì)阻力較大，隨著鈣交換度的增加，孔徑變大，場強對其影響變?yōu)橹饕蛩?，鈣交換度大的時候總傳質(zhì)阻力也較大。當(dāng)溫度升高時，由于溫度變高，分子運動的越快，場強對他的影響變?nèi)?，使得O<,2>、N<,2>和CO在分子篩內(nèi)的軸向擴(kuò)散系數(shù)變大，總傳質(zhì)阻力減小。O<,2>、N<,2>和CO由于分子直徑與分子極性的差別，O<,2>的軸向擴(kuò)散系數(shù)大于N<,2>和CO的軸