多組分超臨界氣體混合物在多孔固體上吸附平衡的研究.pdf

1、多組分超臨界吸附平衡是多組分吸附平衡目前亟待解決的問題,是吸附領(lǐng)域內(nèi)一個明顯的薄弱環(huán)節(jié),很少有相關(guān)的實驗和理論研究報道.多組分超臨界吸附平衡的研究對多組分吸附平衡理論的發(fā)展和工業(yè)化生產(chǎn)的需要具有重要的理論意義和工業(yè)應(yīng)用價值.因此該文重點研究了多組分超臨界吸附平衡.首先系統(tǒng)評述了多組分氣體吸附平衡的實驗和理論研究現(xiàn)狀,并采用JX-101椰殼活性炭為吸附劑,用靜態(tài)容積法測定了純CH<,4>、N<,2>和H<,2>的吸附等溫線,溫度范圍283

2、K~298K,壓力范圍0~10×10<'5>Pa,以此作為預測多組分吸附平衡的基礎(chǔ).然后采用動態(tài)法測定了超臨界組分CH<,4>-N<,2>-H<,2>混合物在JX-101活性炭上不同濃度、不同溫度條件下的吸附平衡數(shù)據(jù),實驗溫度范圍283~313K,壓力范圍0~6×10<'5>Pa.利用實驗測得的多組分超臨界吸附平衡數(shù)據(jù),檢驗了各種已有模型的適用性,包括EL、LRC、G-M、IAST、FHVSM、MPSD和MISC七種模型,對各個模型的優(yōu)

3、缺點進行了分析比較.通過對現(xiàn)有模型的比較,發(fā)現(xiàn)FHVSM模型和本實驗室前期提出的MISC模型對超臨界多組分CH<,4>-N<,2>-H<,2>吸附平衡的預測精度最高.但是,現(xiàn)有模型的共同缺點是把吸附相看作為飽和液體,這種處理方法對超臨界多組分吸附平衡是不合理的.該文基于超臨界氣體吸附的基本特性,把吸附相看成吸附質(zhì)分子在吸附劑表面形成的非理想的單分子層混合二維壓縮氣體,用二維維里方程描述吸附相行為,同時用孔徑分布函數(shù)描述吸附劑表面的不均一