浩合元活性炭/活性炭吸附床層動態(tài)學(xué)

       本文對揮發(fā)性有機(jī)物的活性炭吸附法進(jìn)行研究，研究體系是選自于精對苯二甲酸（PTA）生產(chǎn)尾氣中含量較多的醋酸甲酯、醋酸和對二甲苯等有機(jī)物，主要探討這三種有機(jī)物蒸氣在活性炭上的動態(tài)吸附行為，為活性炭的有效利用和國產(chǎn)化研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。本文建立了動態(tài)配氣系統(tǒng)和吸附裝置，實(shí)驗(yàn)中有機(jī)氣濃度的定量分析采用氣相色譜法測定吸附柱后尾氣的相對濃度，而用吸附稱重法確定氣體的初始濃度。從穿透曲線的形狀、穿透時間和穿透吸附量等方面，考察初始濃度、流量和溫度等因素對三種有機(jī)物在Calgon活性炭上動態(tài)吸附行為的影響。在實(shí)驗(yàn)測定范圍內(nèi)，初始濃度和流量對吸附過程的影響較大，而溫度的影響不明顯。文中對雙組分體系在Calgon活性炭上的競爭吸附也做了研究，結(jié)果顯示對二甲苯的吸附能力最強(qiáng)，醋酸次之，醋酸甲酯的吸附能力最弱。由動態(tài)吸附數(shù)據(jù)計算得到的醋酸甲酯的平衡數(shù)據(jù)，用Freundlich方程進(jìn)行了關(guān)聯(lián)。本文選擇三種國內(nèi)不同產(chǎn)地的活性炭與Calgon活性炭進(jìn)行了對比實(shí)驗(yàn)。在相近的吸附條件下吸附醋酸甲酯，從穿透曲線的形狀、穿透吸附量和床層利用率等方面，比較了四種活性炭對醋酸甲酯的動態(tài)吸附性能。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示微孔分布均勻的Calgon活性炭的吸附性能最好，而分布較寬的活性炭的吸附性能最差，因此可認(rèn)為活性炭的微孔分布對其吸附性能影響較大。用水蒸汽吹掃和加熱通N2氣吹掃兩種方法對活性炭進(jìn)行再生，并對兩種方法中影響再生效果的因素進(jìn)行了討論,水蒸汽的用量影響水蒸汽吹掃法的效果，而加熱通N2氣吹掃法的影響因素是再生溫度和N2氣流量。對兩組分進(jìn)行脫附實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，醋酸甲酯較易脫附，醋酸次之，而對二甲苯最難脫附。本文建立了基于孔擴(kuò)散的動態(tài)吸附模型，對不同條件下的醋酸甲酯的穿透曲線進(jìn)行數(shù)值模擬，計算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合較好，說明此動態(tài)模型可用于本體系吸附過程的工藝設(shè)計和放大。

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