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《水在3A分子筛上吸附和扩散平衡的研究_田昀》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、石油化工932PETROCHEMICALTECHNOLOGY2004年第33卷水在3A分子筛上吸附和扩散平衡的研究,,田的`22张敏华董秀芹(天津大学1.化工学院化学工程研究所;2.石油化工技术开发中心,天津073002)..,.,.,.,,4[摘要」用真空重量法研究了水在3A分子筛上的吸附行为得到不同温度(373巧393154231563巧523巧,reun、anreun,K)下的吸附等温线分别采用Fdlieh模型Lgmuir模型以及Langmuir一Fdlieh模型对实验数据进行拟合得到吸附量与温度的关联式。讨论了模。型各参数与温度的关系通过改变分子筛粒径验
2、证了吸附过程为晶体扩散控制,采用程序升温脱附法得到不同温度下的扩散系数,找出了校正扩散系数随温度。和吸附质浓度的变化规律;;;;【关键词〕分子筛吸附等温线晶体扩散程序升温脱附水一一一.f文章编号110008144(2004)10093205[中图分类号]TQ0281「文献标识码]A,,NETZSCH随着我国国民经济的发展石油开采量和需求测得吸附设备为德国一Ger巨tebaoGmhb,,TG,X一7。量之间的矛盾日益突出因此无水乙醇汽车混合油公司制造的一209热重天平灵敏度1109。。的生产技术倍受瞩目通过在汽油中混合燃料乙设备示意图如图1所示用高纯氮气反复冲洗气
3、醇,可以减少汽车尾气对环境的污染,提高发动机的路。在每次测定吸附等温线前,先将分子筛置于天,。,,.,,压缩比和热效率加大输出功率因此汽油乙醇混平吸附室高温真空(133Pa673K)处理12h令。,合燃料成为一个新的发展方向乙醇脱水的传统工分子筛充分脱水然后将天平降温到需要的实验温艺为共沸精馏法,该方法具有能耗高、设备复杂、回度,天平真空度保持不变。由氮气携带水蒸气通人收脱水剂困难的缺点,为了降低无水,,,乙醇的价格吸天平室在进入天平室前用气相色谱分析进样气体引厂家投资,必须采用新型工艺。分子筛吸附脱水中的水含量。当进入天平室的气体量达到实验的需法由、、,,,于
4、具有节能流程简便经济环保的优点近年求后关闭天平室通气阀门使天平处于全封闭状,,,来成为国内外研究的热点「`“〕但已有的文献〔’4}大。、、态实验温度吸附压力吸附剂质量变化由计算机。。多集中于液相吸附自动记录以吸附剂质量在一定时间内不再波动近。对吸附体系的研究首先需要测定吸附等温线似当作吸附平衡的终点,从而得到不同温度下的吸。吸附等温线的测量一般分为静态法和动态法其中。附平衡数据、经典的方法;动态法操作简静态法是一种常用的Flowmeter单,对实验设备精密度要求不高,但测定数据的准确。度不如静态法__`,。多ample本工作采用真空静态法在较宽的温度范围内”_对
5、气态水在3A分子筛上的吸附和扩散过程进行了夔,,探讨得到了吸附量与温度的关联式讨论了模型各二=,参数与温度的关系验证了扩散控制步骤并得出了校正扩散系数随温度和吸附质浓度的变化规律,为高效节能的设计乙醇脱水吸附流程提供了一定的参图1设备示意图。考数据F.eeat一era一ngoexperimentaapparatus.ig1Shmdwfl1实验部分2结果与讨论水和乙醇的临界分子直径分别是.27,0.047.nm,为了避免共吸附问题,选择孔径为0.3nm的分21吸附等温线模型的确立、“。FreundliehLangmuir子筛作为吸附剂s[,〕本实验采用的3A分子筛
6、由分别采用模型模型和大连艺秀分子筛厂提供,实验前先将分子筛置于马一一;一一。,【收稿日期」20040325[修改稿日期」20040520弗炉中在450℃下培烧4h然后直接放入真空干燥一,,,。:[作者简介」田陶(19”)女河北省雄县人博士生联系人张。.,,e。箱中冷却至室温吸附等温数据由静态真空吸附法敏华电话022一51566557电邮phemistry@一63eorn第10期.3A田陶等水在分子筛上吸附和扩散平衡的研究933。,,Langmuir一Freundlieh模型对实验数据进行处理吸附是放热过程随着温度的升高平衡向脱附方向,,,Fruendcilh模型
7、是一个半经验的模型表明吸移动因此b值下降很快;在温度较低时b值的变。,,,,附量q与压力P的指数成正比n与温度相关是化更为明显因此对于水在3A分子筛上的吸附,、。对压力项的修正;k;为经验常数与吸附剂的种类在条件允许的范围内降低温度有利于吸附的进行。。特性及温度相关其表达形式如下373.15Kq=kfI/n.P39315K.,42〕15KLangmiur模型是机理模型假设分子吸附于吸,附剂表面有限的已知局部空位上每个空位只吸附.·46315K罗l/ouJb一个吸附质分子且分子具有相同的能量,同时,吸附523.15K。于相邻空位上的分子不相互作用Langmiur模
8、型可以表示为qnrbPq
