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| CH4/N2在椰壳活性炭上吸附平衡和动力学扩散机制 | |
| 作者姓名： | 张进华 王鹏 李雪飞 李兰廷 车永芳 曲思建 梁大明 许德平 |
| 作者单位： | 1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院;2. 煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院;3. 煤基节能环保炭材料北京市重点实验室 |
| 基金项目： | 国家重点研发计划资助项目(2018YFB0605604)；;国家科技重大专项资助项目(2016ZX05045-005)； |
| 摘 要： | 为了明晰煤层气中CH4和N2在吸附剂上的平衡吸附、热力学和动力学扩散机制,以实验室制备椰壳活性炭为吸附剂,基于体积法测量了298～338 K,0～0.1 MPa下CH4/N2在制备活性炭上的吸附等温线,采用经典Langmuir和Sips模型拟合平衡吸附数据获得模型参数、热力学参数以及平均相对偏差。基于重量法分别测量了298 K,0～1.0 MPa下单组份和不同配比的CH4-N2二元组分的吸附等温线,评价了其分离性能和竞争吸附机制。采用电子天平测量了动态吸附速率曲线,利用W-M内扩散模型、Lagergren准一阶动力学模型和Makay二阶动力学模型对动态吸附数据拟合,从动力学的角度研究温度和压力对甲烷和氮气吸附的影响机制,探讨甲烷和氮气在活性炭吸附过程中的扩散控制步骤。研究结果表明:Langmuir和Sips模型对甲烷和氮气在活性炭上的平衡吸附结果均匹配性良好。相较而言,Sips模型考虑了活性炭表面非均一性,拟合效果更佳;通过计算吸附热发现CH4<... |
| 关 键 词： | 煤层气 活性炭 甲烷分离 吸附模型 动力学 |