吸附热力学特性及吸附制氧分子筛的改性研究

摘要

该文从吸附分离工程应用出发,在简介吸附平衡理论研究进展和等温线测定原理的基础上,对吸附平衡和高压吸附等温线有待解决的问题以及变压吸附制氧用分子筛吸附剂的改性问题开展研究.不同温度下的吸附平衡数据是设计吸附过程的基础,该文从吸附热力学出发,提出了通过两个温度的吸附平衡数据计算吸附热,由此来推算吸附过程应用温度范围内吸附平衡的方法.从经典的双组分吸附平衡模型出发,提出了吸附剂上存在介于零到单组分中较弱吸附中心的共吸附中心,并由此推导出由总吸附量数据和单组分吸附数据推算双组分吸附平衡的模型.实验测定吸附平衡特性是开发设计吸附过程的基本手段之一,其中静态容积法测定又是最准确的方法.该文还对静态容积法测定的跨越临界温度时高压吸附平衡出现较为复杂的异常情况给出了合理的解释.该文通过用不同的碱金属及碱土金属阳离子对A型、X型分子筛进行离子交换改性,详细考察金属阳离子的种类、比例以及活化条件对分子筛进行改性后,对氮、氧吸附特性的影响;并对改性分子筛用不同粘结剂制备成型,测定了其强度和磨耗率.该文还对改性后的ZMS吸附特性进行表征,进一步考察改性对吸附特性的影响.针对低温时N<,2>、O<,2>、Ar吸附法表征分子筛存在的不足,提出了在液氮温度下用CO吸附来表征分子筛微结构的方法.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1吸附平衡理论研究进展

1.2吸附等温线的测定

1.3沸石分子筛的改性研究

1.4本文研究的内容

第二章实验方法

2.1单组分吸附等温线测定

2.2多组分吸附等温线测定

2.3分子筛改性

第三章单组分吸附平衡推算

3.1等量吸附热推算等温线模型

3.2 N2在沸石分子筛上吸附等温线推算

3.3 C2H6在活性炭上吸附等温线推算

3.4 CO2在硅胶上吸附等温线推算

3.5较高压力下C2H4在活性炭上吸附等温线推算

3.6小结

第四章双组分吸附平衡推算

4.1常用多组分推算方程简介

4.2新双组分推算方程推导

4.3 N2、O2在沸石分子筛上双组分吸附平衡推算

4.4 CH4、C2H6和CH4、C2H4在活性炭上双组分平衡数据推算

4.5小结

第五章高压气体吸附等温线模型

5.1高压吸附等温线模型的建立

5.1.1等温线测定原理及计算

5.1.2气相密度函数

5.1.3吸附相密度

5.1.4绝对吸附量

5.1.5超临界高压吸附等温线模型

5.2模型参数回归

5.2.1甲烷高压吸附等温线

5.2.2一氧化碳高压吸附等温线

5.3 临界点附近气体吸附平衡特性

5.4小结

第六章变压吸附制氧吸附剂的改性及评价

6.1概述

6.1.1制氧方法

6.1.2 PSA制氧的发展

6.1.3 PSA制氧的原理及应用

6.1.4 PSA制氧用吸附剂

6.2碱性和碱土离子交换

6.3分子筛干燥活化

6.4改性分子筛吸附特性的表征

6.4.1吸附平衡与吸附热

6.4.2 比表面积和孔径分布

6.5小结

第七章结论

参考文献

作者简历

附录

致谢