大温度范围内氧在活性炭上的吸附平衡研究

摘要

该文采用容积法测定了氧气从313.15K到118.15K在AX-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.

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前言

第一章文献综述

1.1吸附及超临界吸附的定义及特点

1.1.1吸附的定义

1.1.2超临界吸附的定义

1.1.3吸附等温线的特点

1.2吸附研究进展

1.2.1低于临界温度吸附研究现状

1.2.2气体超临界吸附研究现状

1.3气体超临界吸附面临的问题

1.4氧吸附的研究现状以及研究氧气在跨越临界点温度范围内吸附的意义

第二章实验

2.1实验装置

2.2实验步骤

2.3实验结果误差分析

2.3.1基本误差计算公式

2.3.2误差来源

2.3.3Vr误差分析

2.3.4Va绝对误差计算

2.3.5单位吸附量增量测量误差分析

第三章结果与讨论

3.1临界温度附近吸附等温线压缩因子校正

3.1.1计算压缩因子的基本方程和方法

3.1.2压缩因子比较图及分析

3.2吸附等温线及分析

3.2.1吸附等温线

3.2.2吸附等温线分析

3.3吸附热的计算

3.3.1等量吸附热的计算

3.3.2极限吸附热的计算

3.3.3吸附热效应分析

3.4吸附等温线模型

3.4.1绝对吸附量的计算

3.4.2超临界吸附相体积和密度的计算

3.4.3吸附等温线方程

结论

参考文献

附录1

附录2

附录3

附录4

致谢