非平衡條件下氯化物-氨工質(zhì)對的吸附解吸特性及動力學(xué)模型研究.pdf

1、配制了一種以硫化膨脹石墨為吸附基質(zhì)的新型金屬氯化物復(fù)合吸附劑，在此基礎(chǔ)上研究了非平衡條件下復(fù)合吸附劑的吸附特性及動力學(xué)模型，在對吸附劑進行的等壓吸附過程以及吸附性能的實驗發(fā)現(xiàn)了非平衡條件下鹵化物-氨工質(zhì)對的吸附特性與理論的Clapeyron曲線不同，同時解吸過程中存在著嚴(yán)重的滯后現(xiàn)象。對吸附過程和解吸過程建立了吸附率動力模型，發(fā)現(xiàn)在非平衡的吸附過程中吸附率模型可以用D-A方程來擬合，在解吸過程中可以D-A方程以及Spinner模型來擬合

2、，推導(dǎo)了關(guān)于吸附熱與滯后溫差的Arrhenius方程，并進行了多種鹵化物-氨工質(zhì)對與一種鹵化物-氨工質(zhì)對的對比。具體研究內(nèi)容如下:
　?。?）通過對非平衡條件下金屬氯化物吸附性能研究，發(fā)現(xiàn)在相同的冷凝/蒸發(fā)條件下，金屬氯化物吸附/解吸氨的摩爾數(shù)隨著溫度的變化而變化，說明了非平衡吸附/解吸過程為雙變量控制，而不是單變量控制的結(jié)果，這與理論的Clapeyron曲線有較大的差別。
　　（2）對吸附劑的等壓吸附過程進行的實驗測試表明

3、，在吸附過程中非平衡吸附過程與平衡吸附過程的壓力/溫度曲線相符合，而在解吸過程中由于鹵化物的脫附活化能與吸附活化能差別很大，故而會產(chǎn)生較為明顯的解吸滯后現(xiàn)象。
　　（3）為了深入探索解吸滯后與吸附熱之間的關(guān)系，本文建立了關(guān)于吸附率的吸附解吸動力模型，結(jié)果表明在非平衡的吸附過程中吸附率模型可以用D-A方程來擬合，其中D-A方程中的常數(shù)x0、k、n對于MnCl2-NH3，CaCl2-NH3，NH4Cl-NH3工質(zhì)對分別為0.809，8

4、.66，1.181；1.237，14.09，1.171；1.271，20.15，0.863。而在解吸過程中金屬氯化物-氨工質(zhì)對的等壓解吸線在解吸滯后點出現(xiàn)之前其動力學(xué)模型符合Spinner提出的化學(xué)吸附模型，在解吸滯后點之后其動力學(xué)模型也符合D-A方程，但不同于等壓吸附線的是，此時他們的參數(shù)x0、k、n與吸附過程并不一致。
　?。?）繼續(xù)對吸附率的動力學(xué)模型進行分析，發(fā)現(xiàn)解吸滯后現(xiàn)象隨著解吸溫度的升高滯后圈慢慢變小，嘗試建立吸附熱

5、與解吸滯后點之后解吸溫度之間的關(guān)系，結(jié)果發(fā)現(xiàn)吸附熱與滯后溫差滿足Arrhenius方程，并對方程進行推導(dǎo)，其中方程中A0為一固定值，隨著氯化鹽的不同而不同，對于氯化錳A0為18.02，對于氯化鈣A0為18.89。
　?。?）對多鹽復(fù)合吸附劑的等壓解吸吸附曲線研究發(fā)現(xiàn)，雙鹽復(fù)合吸附劑的等壓吸附解吸曲線呈現(xiàn)和單鹽復(fù)合吸附劑一樣的趨勢，可以看成是兩種單鹽復(fù)合吸附劑的疊加，但隨著冷凝溫度的升高，滯后圈變的越來越小，解吸過程與吸附過程之間的