文件名称：CH4／N２在椰壳活性炭上吸附平衡和动力学扩散机制-论文
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更新时间：2024-07-27 16:57:59
煤层气 活性炭 甲烷分离 吸附模型 动力学
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 / N2 在活性炭上的吸附为物理吸附过程且甲烷吸附热大于