CO、CO2和CH4在稀土复合吸附剂上吸附动力学参数计算

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1、第#期居沈贵等：!"、!"#和!$%在稀土复合吸附剂上吸附动力学参数计算!"!"、!"#和!$%在稀土复合化工吸附剂上吸附动力学参数计算数据居沈贵，刘晓勤，马正飞，姚虎卿，时钧（南京化工大学化工学院，南京#&’’’(）摘要：采用固定床透过曲线法，建立了合适的吸附动态模型，用于描述!"、!"#和!$%在稀土复合吸附剂上的吸附特性，采用正交配置法对吸附动态模型进行求解，得到了!"、!"#和!$%的动力学参数，为吸附分离过程设计提供一定的参考依据，固定床透过曲线法是非常有效的实验方法，可以为其它吸附体系的数据测取提供借鉴作用。关键词：一氧化碳；二氧化碳；甲烷；复合

2、吸附剂；动态模型；吸附动力学中图分类号：)*’#+,&-文献标识码：.文章编号：&’’&/(#&（(#’’&）’#/0-/’0法，该法的缺点是实际操作较为困难；（%）微分吸’前言附床法，AB等采用该法分别测定了乙烷、正/丁烷工业上含2#的气体混合物，如合成氨原料和正/戊烷在活性炭上的动力学曲线，并得到了扩气、钢铁冶金等工业的废气中还含有$#、!"、!"#散系数［-］，但该法工作量大，耗时多；（0）固定床透和!$%等组分，从含2#气体中提纯!"和净化脱过曲线法，C:等采用该法测定了气态乙醇除!"，在化学工业中是非常重要的问题［&］，由于在硅胶吸附剂

3、上的透过曲线，并研究了表征透过吸附分离方法具有传统的工业分离和净化!"的曲线的偏微分方程，进行动态模型分析求解得到方法无法比拟的优越性，!"的吸附分离过程成为了气态乙醇的扩散系数［+，(］，该法的关键在于选择竞相研究的课题。对!"的吸附分离和净化，大能够很好描述特定体系透过曲线的动态吸附模型都采用负载铜的吸附剂，其吸附机理主要是利用及其求解。［#，5］。对吸附分离过程，!（34）/!"络合物的形成作者在对含!"体系稀土复合吸附剂上进行任何固定床吸附单元的设计和操作的优化需要相吸附特性研究的过程中，采用固定床透过曲线法，关气固系统的吸附平衡、动态学及动力学的特

4、建立了动态吸附实验装置［&’，&&］，拓展了固定床透性［%］。吸附动力学参数主要有：气固界面的气膜过曲线法测取参数的范围，克服了前%种动力学传质系数和气体通过吸附剂内的扩散系数，其数测定方法获取参数少的缺陷，不仅可以得到吸附值的大小可以反映气膜传质和吸附剂颗粒内扩散平衡和动态数据，而且可以得到动力学参数。在传质阻力的大小，传质阻力的大小直接影响气体得到动力学参数时要选择吸附动态模型，吸附动吸附速度和选择性，通过吸附动力学的研究可为态过程的数学模型一般包括：主体相或吸附相的制备和改善吸附剂的结构等提供依据［0］。物料衡算和热量衡算方程、吸附等温线方程和传吸附动

5、力学参数的测定方法主要有［%］：（&）重质、传热速率方程［&#］。从动态实验的机理分析知量测定法，通常采用流动重量法，一般在消除外膜道，!"络合吸附传质应包含气膜传质和颗粒孔扩阻力的情况下得到动力学曲线，经过模型处理得散传质两方面［&&］。本文的研究在吸附平衡和动到扩散系数；（#）脉冲色谱法，动态色谱法是测定态实验的研究基础上，侧重于建立合适的吸附动传递参数的一种有效方法，马宏伟等采用该法测态模型，并对其进行求解得到动力学的参数，以期定了"、2在沸石上的扩散系数［1］；（5）6789:/##为吸附分离过程的设计提供必要的基础数据。;<==:>?<8@扩散池法

6、，这是扩散系数测定的经典方&吸附动态模型的建立收稿日期：#’’’/’+/&-；基金来源：国家科委基金资助项目；为了便于模型方程的建立和计算，在建立吸作者简介：居沈贵，男，&(1+年生，工学博士，副教授。万方数据附动态模型时引入下列假设：!"天然气化工"//!年第"&卷（!）由于吸附操作压力不高，主体相服从理想式来表示，吸附质组分的平衡方程为：气体定律；/·0·"（!(，%）（$(，%）4（!/）!30·"（!(，%）（"）在整个吸附过程中床层温度保持恒定；方程（"）9（!/）是一个二阶偏微分方程组，只（#）气体在吸附床层内的压力降忽略不计；有对线性平衡模型才

7、有解析解，而对非线性平衡（$）圆柱形吸附剂按比表面积等效的球形颗模型必须用数值解法［!#，!$］。为了应用数值技术，粒处理；将上述方程转化成下列因次形式：（%）在微元内各传质系数可视为常数；!""#4"#5"#5#2（#353!）6,（!!）（&）吸附质的平衡关系采用’()*+,-.型方"$%1"&""&!程［!/］；"44’!"（(""#!）（!"）"（0）床层内流动相的流动模型是考虑轴向扩"$("("(/·5·3（!&，(）·"/6$1散的活塞流；4（&，(）4（!#）!35·3（!&，(）·"/（1）流体在床层内流动速度保持不变；"#!2#·)（735

8、3.）48!（(4!）（!$）（2）吸附质在吸附剂颗