活性炭储存CH_4性能的晶格理论模型及预测

建立随压力非单调递增(出现极大值)的吸附等温线模型,是开发具有实际应用价值的天然气吸附储存(ANG)技术的基本环节之一。基于晶格热力学方程,建立了微孔吸附超临界流体的晶格理论模型,并对不同温度下活性炭的CH_4在吸附等温线进行了预测。研究结果表明:CH_4在活性炭上的吸附等温线随压力增加先增大后减小,不再满足I型等温线;相邻CH_4分子之间的作用势Ea和CH_4分子与孔壁之间的作用势Es均与温度T线性相关,且Es/k与温度正相关,Ea/k与温度负相关;晶格理论模型拟合CH_4在活性炭上吸附出现极值的等温线效果良好,相关系数均在0.99以上。不同温度下的预测结果与实测结果基本一致,其相对误差不超过3%。