基于大温度范围内氧在活性炭上的吸附平衡研究

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1、天津大学硕士学位论文大温度范围内氧在活性炭上的吸附平衡研究姓名：杨俊申请学位级别：硕士专业：化学工程指导教师：周亚平20030101摘要本文采用容积法测定了氧气从313．15K到118．15K在Ax一21活性炭上跨越临界点的吸附平衡数据，温度间隔高温区(>238．15K)为15K，低温区为20K，压力范围0-10Mpa。详尽叙述了实验装置，实验步骤，计算公式，并进行了误差分析。结果表明：氧气的压缩因子在其临界温度以上可用SRK方程或Lee—Kesler方程准确计算；在临界温度附近可酌情使用上述两方程进行计算，误差较小；在临界温度

2、以下，须选根据实测P—v—T数据进行计算。在超临界状态下，吸附等温线总是一种形式，即低压下呈I型而高压下出现最大值。同时，计算了等量吸附热和极限吸附热，两者能很好符合。用从吸附剂表面能量分布不均匀性导出的新型吸附等温线模型，能够很好的解释氧气在活性炭上跨越临界点的大范围吸附平衡数据。参数随温度的变化行为表明了新等温线模型方程在物理意义上的合理性。绝对饱和吸附量，在临界温度以上是一常数，而在临界温度以下有明显的回升，说明从临界温度以下到以上，吸附机理从微孔填充转变到了单分子层吸附。关键词超临界吸附活性炭氧气AbstractThea

3、dsorptionisothermsofoxygenonactivatedcarbonAX一21Weremeasuredforawidetemperaturerange(118．15—313．15K)spanningthecriticalregionbyastandardvolumetricmethod．Thetemperatureintervalsare15Kattemperaturesabove238．15Kand20Kelsewhere．Thepressurerangeisfrom0tO10MPa．Thedetailsof

4、theexperimentalset—upandtheexperimentweredescribed．Theresultsshowthatthecompressibilityfactor(z)ofoxygencanbeaccuratelycalculatedfromequationsofstatesuchastheSRKequationandLeeKeslerequationaboveitscriticaltemperatureandit’SbettertObeevaluatedfromtheexperimentalP·V-Td

5、ataatothertemperatures．Theadsorptionisothermsalwaysshowtype—Ifeaturesatlowerpressureandshowamaximumaspressureincreases．Theisostericheatandthelimitingheatofadsorptionwereevaluatedfromtheisothermsaswelt．Theyareinagreementverywell．Anewisothermequation，derivedatfromthedi

6、stributionofenergeticheterogeneityofabsorbentsurface，aswellasthemethodofdeterminingabsoluteadsorption，WaSusedtOmodeltheexperimentaladsorptionequilibriumofoxygenonactivatedcarbon，whichrepresentsthewholesetofdataforbothsidesofthecriticaltemperaturesatisfactorily．Thevar

7、iationofparameterswithtemperatureshowsthatthenewisothermequationisphysicallyreasonable．Thesaturatedamountofabsoluteequationisconstantfortherangeofsupercriticaltemperatures，butraisestoahigherlevelastemperaturemovestowardsthecriticalandsub—criticaldirectionshowingachan

8、geinthemechanismofadsorption．Keywords：supercrRicaladsorption，activatedcarbon，oxygen独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别