CO、CO_2和CH_4在稀土复合吸附剂上吸附动力学参数计算

采用固定床透过曲线法 ,建立了合适的吸附动态模型 ,用于描述CO、CO2 和CH4 在稀土复合吸附剂上的吸附特性 ,采用正交配置法对吸附动态模型进行求解 ,得到了CO、CO2 和CH4 的动力学参数 ,为吸附分离过程设计提供一定的参考依据 ,固定床透过曲线法是非常有效的实验方法 ,可以为其它吸附体系的数据测取提供借鉴作用     

CO，CO2和CH4在稀土复合吸附剂上吸附动力学参数计算

采用固定床透过曲线法,建立了合适的吸附动态模型,用于描述CO,CO2和CH4在稀土复合吸附剂上的吸附特性,采用正交配置法对吸附动态模型进行求解,得到了CO,CO2和CH4的动力学参数,为吸附分离过程设计提供一定的参考依据,固定床透过曲线法是非常有效的实验方法,可以为其它吸附体系的数据测取提供借鉴作用。     

乙腈加氢制三乙胺的动力学研究

在等温固定床反应器上,研究了CHJ02型催化剂上乙腈加氢制三乙胺的反应本征动力学。反应在排除了内外扩散影响的条件下,测得了宏观反应速率。分别采用经验式幂函数和Langmuir-Hinshelwood型动力学模型,对实验数据进行了拟合,得到了相应的动力学参数。结果表明,两个模型的计算值和实验值较好的吻合,说明反应机理符合L-H过程,产物在催化剂上不吸附或弱吸附。     

SKI-210催化二甲苯异构化反应的动力学研究

利用固定床反应装置,研究了SKI-210催化二甲苯异构化反应动力学。反应网络包括3种二甲苯异构体之间的连串主反应和二甲苯的歧化副反应。选择基于Langmuir吸附的一级反应动力学模型,采用初始速率法拟合得到反应速率常数和吸附平衡常数。模型计算得到的反应转化率与试验值吻合较好。利用该模型进行模拟分析,能较准确地描述反应条件对对二甲苯收率的影响。     

Mn/Al-SBA-15动态吸附脱硫性能研究

在微型固定床反应器上,以Mn/Al-SBA-15为吸附剂,进行了动态吸附脱除噻吩实验,考察了其动态吸附脱硫工艺条件及吸附动力学性能。结果表明:噻吩在Mn/Al-SBA-15上吸附最佳床层温度为80℃,空速为2h~(-1);二级动力学模型能较好地描述Mn/Al-SBA-15对模拟油中噻吩的吸附动力学过程,吸附表观活化能为Ea=14.64kJ/mol,化学吸附为速控步骤。Boltzmann模型的非线性拟合的相关系数R~20.99,可信度较高。     

对苯二甲酸加氢精制反应器数学模型及计算

在宏观动力学模型基础上,按气液固三相反应的原理,建立了包括液固传质阻力在内的对苯二甲酸(TA)加氢精制宏观动力学模型,并参考有关传质关联方程,估算了该宏观动力学模型中液固相间的传质系数;按平推流流动模型和绝热反应器简化假设,建立了TA加氢精制固定床反应器数学模型;根据实际生产数据,对数学模型中氢气在TA溶液中溶解的浓度项进行了修正;提出了TA加氢精制固定床反应器反应温度、气相中氢气分压、操作压力和液相进料中TA的含量等条件的选择依据和计算方法。模型计算值与实际生产数据偏差较小,所建立的TA加氢精制固定床反应器数学模型可供TA加氢精制工艺条件优化和反应器放大设计参考。     

催化裂化汽油硫醇含量超标的原因分析

分析了催化裂化装置汽油硫醇含量超标的原因，采用了脱硫醇固定床在线清洗工艺技术。结果表明，加大活化剂HPB501注入量对固定床进行清洗，能够脱除吸附在固定床层上的胶质，减缓了胶质吸附在脱硫剂HPA304上的速度，提高脱硫剂HPA304的活性和脱硫醇效果，保证了产品质量。     

选择吸附对二乙苯动态性能的研究

在固定床实验装置上,用两种吸附剂分别对混合二乙苯中对二乙苯选择吸附性能进行了研究,实验表明,进料空速对各动态吸附参数有明显影响。测定了不同空速、温度和压力下的动态吸附参数和穿透曲线及其规律性,结果与实验值基本吻合。计算了总传质系数和理论穿透曲线。     

错流列管式固定床反应器的设计计算模型

笔者研究了采用安装导流片来解决反应器因流动分离导致流动不均匀的方法，并在实验的基础上提出了错流列管式固定床反应器的设计计算模型。     

液体碳四中甲醇在分子筛上吸附参数的研究

用小型固定床吸附试验装置测定了不同温度和甲醇含量下碳四烃中甲醇在NJ-1A分子筛吸附剂上的透过曲线。建立了利用试验数据对吸附平衡常数进行估值的数学模型 ,并通过数值方法对吸附平衡常数和流体传质系数进行了估值。研究结果显示 ,温度 30～ 6 0℃、甲醇质量分数 0～ 5 %内 ,甲醇在NJ -1A分子筛吸附剂上的吸附等温线可用Langmuir方程近似 ,计算结果与试验数据吻合良好     

甲烷在活性炭上吸附的实验及理论分析

为确定甲烷在活性炭上的等量吸附热和预测过剩吸附量的吸附模型,在温度区间268～338K、压力范围0～12.8MPa测试甲烷在Ajax活性炭上的吸附等温线。引用Ono-Kondo方程分析吸附数据,并由等量吸附线标绘和Henry定律常数确定等量吸附热。结果表明,标定参数后的Ono-Kondo方程预测甲烷过剩吸附等温线的相对误差小于2.5%;温度变化影响等量吸附热的数值,甲烷在Ajax活性炭上的等量吸附热和平均极限吸附热分别为17.25kJ·mol-1～21.5kJ·mol-1和22.5kJ·mol-1。应根据吸附天然气(ANG)系统在典型充放气过程中温度变化极值时的等量吸附热来设置吸附热管理措施。     

三维四相多组分数学模型和数值模型的建立

提出考虑“吸附现象作用”的多组分模型假设条件之后，建立了相应的三维四相（油相、气相、水相和吸附相）多组分数学模型。为了完成油相、气相和吸附相的相平衡计算，建立了考虑“吸附现象作用”，适合于地下油气藏烃类体系的三相（气相、液相和吸附相）相平衡热力学模型，运用计算机求解时，利用有限差分析方法，按顺序求解法建立相应的隐式压力，显示组成及饱和度的数值模型，为研究和确定低渗凝析气藏和煤层气藏的开采动态，研制和完善相应的数值模拟软件提供了重要的理论基础。     

Adsorptive desulfurization and denitrogenation of model fuel by mesoporous adsorbents (MSU-S and CoO-MSU-S)

Adsorption of heterocyclic sulfur- and nitrogen-containing compounds by mesostructure adsorbent (MSU-S) and its modified form with cobalt oxide is studied using model fuel. The results of characteristic tests (XRD, N₂ adsorption–desorption, FTIR, and SEM) indicate that CoO impregnation causes a negative impact on mesoporous structure, crystalline phase, and particle shape along with a positive effect on surface ion exchange. CoO modification increased the adsorption loadings of DBT and BT to about 33.6% and 45.7%, respectively. For nitrogen compounds adsorption with the model fuel, adsorption loadings of quinoline and carbazole increase by 6.7% and 8.6%, respectively. Data fitting for carbazole, DBT, and BT is achieved better by the Langmuir model than the Freundlich model, and the data of quinoline fitted very well to the Freundlich model for CoO-MSU-S.     

气体混合物吸附平衡模型与检验

混合气体吸附不仅与温度、压力有关。而且随气体组成而变化、存在所谓竞争吸附现象。 混合气体吸附模型就是应用纯组分或双组分气体吸附等温线,可计算在给定温度和压力下混合气体中每- 组分的平衡吸附量。应用空穴溶液气体吸附FHVSM模型建立了吸附相与自由气相之间的两相相平衡计算模型.针对二个二元气体混合物吸附平衡例子.在完成其纯组分吸附等温线的参数回归计算之后。完成了气体混合物吸附平衡模拟计算。研究结果表明。空穴溶液气体吸附FHVSM模型能用于描述气体混合物吸附平衡。不仅能用于烃类气体混合物吸附平衡模拟计算.而且能用于非烃类气体混合物吸附平衡模拟计算。     

Kinetic and intraparticle diffusion studies of carbon nanotubes-titania for desulfurization of fuels

The authors report on the kinetics, pseudo first-order model, pseudo second-order model, and intraparticle diffusion mechanism. Thus, the experimental data of the adsorption of thiophene, benzothiophene, and dibenzothiophene on a material of carbon nanotubes-titania were fitted to the kinetics and intraparticle diffusion models. The kinetics parameters of qe and correlation coefficient indicated that the data are not fitted with the pseudo first-order model while they are well fitted to the pseudo second-order model with R² of more than 0.99 and the maximum adsorption capacities qe calculated from the pseudo second order model are in accordance with the experimental values for the three sulfur compounds in a model fuel. The results indicated that the adsorbent has a higher adsorption efficiency toward DBT over the other two sulfur compounds. Fitting the data to the intraparticle diffusion model indicated the intraparticle diffusion was not only rate-controlling step and hence it can be suggested that the surface adsorption and intraparticle diffusion were concurrently operating. The experimental results demonstrate that the combining of titania and carbon nanotubes is a promising material, which can be used in desulfurization.     

页岩中甲烷等温吸附量计算问题及方法改进

研究页岩中甲烷气体的等温吸附规律,是页岩气勘探开发研究的基础工作,近年来的相关研究已经取得了一定成果。然而在众多的吸附曲线实验结果中,异常曲线的数量却占据了相当的比例,部分岩心的等温吸附曲线在高压段下拐,甚至出现负吸附值现象。通过多组等温吸附实验结果分析,认为曲线在高压段下拐是正常现象,但也存在不合适的计算及实验方法,其主要问题包括:计算过程中没有区分绝对吸附量和过剩吸附量的差别,实验中没有考虑吸附相体积的影响,不适当的甲烷自由体积测定方法,以及设备系统误差的影响等。利用Langmuir等温吸附模型,建立了三元Langmuir方程,该模型在给定吸附相密度的情况下,选取甲烷自由体积作为未知参数;利用迭代法或Matlab软件计算自由体积、Langmuir体积和Langmuir压力。基于三元Langmuir模型所计算的甲烷自由体积,与氦气所测自由体积具有良好的可比性,采用该方法能更好地修正以前的曲线异常现象。      

气体混合物吸附平衡模型与检验

混合气体吸附不仅与温度、压力有关。而且随气体组成而变化、存在所谓竞争吸附现象。 混合气体吸附模型就是应用纯组分或双组分气体吸附等温线,可计算在给定温度和压力下混合气体中每- 组分的平衡吸附量。应用空穴溶液气体吸附FHVSM模型建立了吸附相与自由气相之间的两相相平衡计算模型.针对二个二元气体混合物吸附平衡例子.在完成其纯组分吸附等温线的参数回归计算之后。完成了气体混合物吸附平衡模拟计算。研究结果表明。空穴溶液气体吸附FHVSM模型能用于描述气体混合物吸附平衡。不仅能用于烃类气体混合物吸附平衡模拟计算.而且能用于非烃类气体混合物吸附平衡模拟计算。     

页岩气超临界吸附的Dubibin-Astakhov改进模型

甲烷在页岩上的吸附属于物理吸附,且属于超临界吸附。利用Gibbs公式将过剩吸附量转换为绝对吸附量,将Dubibin-Astakhov(D-A)吸附模型和吸附特征曲线结合,研究了页岩中超临界甲烷的吸附机理。研究结果表明:D-A方程不能直接应用于页岩中甲烷吸附机理的研究,因为其得到的吸附特征能是温度的函数,与吸附势理论相违背;D-A吸附模型和吸附特征曲线结合,推导出了改进的D-A吸附模型,其中虚拟饱和蒸汽压的计算采用改进的Dubinin公式,同时利用提出的改进Amankwah方法求取最优k值;改进的D-A吸附模型能够预测页岩中甲烷的吸附等温线,且其精度较高,能够预测页岩储层不同温度、压力下甲烷在页岩中的吸附量,并可以用于页岩气资源评价。     

低阶煤吸附孔特征及分形表征

采集8个具代表性的不同宏观煤岩类型的低阶煤岩进行了低温液氮吸附和甲烷等温吸附实验,探讨了低阶煤的吸附孔特征,确定了适合低阶煤吸附孔隙分形模型及分形维数与孔结构、吸附性能的关联性。由此将低阶煤的吸/脱附曲线划为四类并对应4种孔隙,光亮型煤中主要为一端封闭的锥形孔,半亮型煤中主要为墨水瓶状孔,半暗型煤包含了开放型的圆筒状孔和一端封闭的尖劈形孔,暗淡型煤则以开放型的圆筒状孔为主。结果表明,FHH模型相对BET模型分形较符合低阶煤孔隙特征;FHH中不同宏观煤岩类型在相对压力0 ~ 0.5 和0.5 ~ 1.0吸附特征各异得到分维数D₂₁和D₂₂,其中D₂₁表征煤吸附孔表面粗糙度而D₂₂表征吸附孔结构不规则性;D₂₁越高,孔比表面积越大,D₂₂越高,平均孔径越小,微孔含量越高,孔隙非均质性愈强;D₂₁较D₂₂对低阶煤的吸附性能控制作用大,表现为高D₂₁低D₂₂时,吸附能力最大,累计比表面积分维数增高,吸附能力增大。因此,低阶煤的吸附过程随压力增大为单分子层过渡到多分子层吸附为主。     

载银及酸处理改性对稻壳活性炭吸附脱硫性能的影响

将稻壳炭化后经KOH浸泡及焙烧活化制得稻壳活性炭,再利用超声波辅助AgNO3溶液浸渍及HNO3酸处理,制得改性稻壳活性炭。采用XRD、SEM、BET、FT IR等手段表征样品,利用含噻吩模拟油填充床实验,研究改性稻壳活性炭吸附脱硫性能,并利用吸附模型方程对吸附过程进行热力学及动力学分析。结果表明,AgNO3浸渍并焙烧后形成Ag微晶颗粒分散于活性炭表面,HNO3酸处理会增加活性炭表面酸性含氧官能团数量;改性后稻壳活性炭吸附脱硫能力增加,4种活性炭的吸附脱硫能力从大到小依次为Ag HNO3 AC、HNO3 AC、Ag AC、RH AC;Langmuir等温吸附模型、准n阶动力学吸附模型、Weber Morris内扩散模型能较好地说明改性稻壳活性炭吸附噻吩的作用机理。