甲烷在活性炭上吸附平衡模型的研究

【摘要】：比較吸附模型分析甲烷在活性炭上吸附平衡的適用性,為吸附式天然氣(ANG)的工程應(yīng)用提供準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)模型。基于在溫度268.15～338.15 K、壓力0～12.5 MPa測(cè)試的甲烷在Ajax活性炭上的吸附平衡數(shù)據(jù),選擇Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程,應(yīng)用非線性回歸擬合方程參數(shù)后,確定絕對(duì)吸附量和甲烷吸附相態(tài),并比較方程在不同壓力區(qū)域內(nèi)的預(yù)測(cè)精度。結(jié)果表明,甲烷吸附相密度隨平衡溫度和壓力變化;由絕對(duì)吸附量確定的甲烷在Ajax活性炭上的平均等量吸附熱為15.72 kJ/mol,小于由過剩吸附量的標(biāo)繪結(jié)果;Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程預(yù)測(cè)結(jié)果在0～0.025 MPa的累積相對(duì)誤差為6.449 8%、7.918 4%和0.910 0%,在1～10 MPa為0.491 1%、0.161 3%和0.369 4%。Toth方程在整個(gè)壓力范圍內(nèi)的預(yù)測(cè)結(jié)果最為準(zhǔn)確,但Langmuir-Freundlich方程在較高壓力區(qū)域內(nèi)具有較高的預(yù)測(cè)精度。 【作者單位】： 集美大學(xué)輪機(jī)工程學(xué)院福建省船舶與海洋工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【關(guān)鍵詞】： 吸附平衡 甲烷 活性炭 模型
【基金】：福建省自然科學(xué)基金(2011J01324) 福建省高等學(xué)校新世紀(jì)優(yōu)秀人才計(jì)劃支持計(jì)劃(Z80136) 福建省屬高校專項(xiàng)課題(JK2010030)
【分類號(hào)】：TQ028.15
【正文快照】： 由于測(cè)試原理和裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,在確保壓力變送器和溫控儀器的精度后,靜態(tài)容積法被廣泛應(yīng)用于甲烷在活性炭上吸附等溫線的測(cè)試[1～4]。然而,由于通過容積法測(cè)定的為甲烷在活性炭上的過剩吸附量,而吸附式天然氣(ANG)工程實(shí)際應(yīng)用的為絕對(duì)吸附量,因而選擇合適的理論模型、實(shí)現(xiàn)過

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