真实吸附溶液理论预测CH4-C2H6在活性炭上的吸附平衡

摘要

采用容积法测试了纯CH4和C2H6在204-Ⅱ活性炭上的吸附等温线,温度为293 K,压力范围为0～4MPa.采用捕集法测试了CH4-C2H6混合体系293 K、0～1.1 MPa条件下在204-Ⅱ活性炭上的吸附平衡数据,其中CH4浓度范围34.0％～95.2％.引入描述吸附相自身非理想性的真实吸附溶液模型(RAST),结合描述吸附剂表面势场不均一的孔径分布模型(MPSD),建立了MPSD-RAST模型,其中RAST模型中的活度因子使用Wilson方程和NTRL方程计算.采用MPSD-RAST模型对CH4-C2H6吸附平衡数据进行了预测,并与理想吸附溶液模型(IAST)和MPSD-IAST模型进行了对比分析.结果表明,对于轻组分CH4,MPSD-RAST模型预测平衡吸附量和摩尔分数的精度明显优于IAST和MPSD-IAST模型;对于重组分C2 H6,IAST、MPSD-IAST和MPSD-RAST 3种模型的预测偏差均低于5％.研究结果表明,预测混合气体的吸附平衡,吸附相自身非理想性是必须考虑的重要因素.