甲烷在活性炭上吸附平衡模型的研究

【摘要】：比较吸附模型分析甲烷在活性炭上吸附平衡的适用性,为吸附式天然气(ANG)的工程应用提供准确的预测模型。基于在温度268.15～338.15 K、压力0～12.5 MPa测试的甲烷在Ajax活性炭上的吸附平衡数据,选择Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程,应用非线性回归拟合方程参数后,确定绝对吸附量和甲烷吸附相态,并比较方程在不同压力区域内的预测精度。结果表明,甲烷吸附相密度随平衡温度和压力变化;由绝对吸附量确定的甲烷在Ajax活性炭上的平均等量吸附热为15.72 kJ/mol,小于由过剩吸附量的标绘结果;Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth方程预测结果在0～0.025 MPa的累积相对误差为6.449 8%、7.918 4%和0.910 0%,在1～10 MPa为0.491 1%、0.161 3%和0.369 4%。Toth方程在整个压力范围内的预测结果最为准确,但Langmuir-Freundlich方程在较高压力区域内具有较高的预测精度。 【作者单位】： 集美大学轮机工程学院福建省船舶与海洋工程重点实验室;
【关键词】： 吸附平衡 甲烷 活性炭 模型
【基金】：福建省自然科学基金(2011J01324) 福建省高等学校新世纪优秀人才计划支持计划(Z80136) 福建省属高校专项课题(JK2010030)
【分类号】：TQ028.15
【正文快照】： 由于测试原理和装置结构简单,在确保压力变送器和温控仪器的精度后,静态容积法被广泛应用于甲烷在活性炭上吸附等温线的测试[1～4]。然而,由于通过容积法测定的为甲烷在活性炭上的过剩吸附量,而吸附式天然气(ANG)工程实际应用的为绝对吸附量,因而选择合适的理论模型、实现过

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