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甲烷超临界高压吸附等温线研究

发布时间: 2015-12-07  点击次数: 487次
         天然气在燃烧时排放的CO、NOX、CO2的量较其他矿物燃料明显减少,并几乎不含SO2,因而被作为理想的清洁燃料。各工业发达国家政府和各大化学公司都积极开发研究天然气利用的新技术,其中吸附储存天然气由于较压缩天然气更具优点,因而获得广泛关注。吸附储存方法系在储罐中借助装入固体吸附剂(通常是高比表面积的活性炭),用吸附的原理以达到储存天然气的目的。甲烷的临界温度是196.6K,临界压力是4.54MPa,在常温下位超临界气体,即使高压下也不可液化,因此甲烷分子在活性炭微孔中的吸附不能按毛细管凝聚处理,它的吸附、脱附是典型的不可冷凝气体吸附平衡,形成超临界气体吸附,或称为高压吸附。目前市场的高压吸附仪分为容量法和重量法,但是容量法更收喜爱,因为其测试简单,而且价格较便宜。金埃谱科技的高压吸附仪H-Sorb 2600可以同时测试两个样品,压力zui高达200Bar,温度可到600摄氏度。
 
        与临界温度以下气体具有多种形态的吸附等温线不同,无论是何种超临界温度气体,在何种吸附剂上的吸附均表现为单一形式的吸附等温线。在吸附量低(较低的平衡压力或较高的平衡温度)时,为I型等温线,而在吸附量增大到一定程度以后,等温线出现zui大点。以后,测量吸附量随着流体压力的增大而降低。近年来,为超临界吸附等温线建立模型,称为该领域的一个研究热点。其科学意义在于:恰当的模型可以揭示吸附机理,为选择吸附剂提供有用的信息;而其工程意义在于:模拟化的工作可为吸附分离过程和气体的吸附存储过程等提供所需的数据。
 
        目前较为通行的办法是将吸附看做是过热液体或准液体,建立关于饱和蒸汽压的假设经验关系式,使得现有吸附理论可扩展到超临界温度领域。Aranovich 与 Donahue移植液相吸附模型,虽然在数学上描述了具有峰值的等温线,但是由此得出的吸附机理却不能充分揭示吸附现象。
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