Адсорбционная деформация микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции паров углеводородов

  • автор:
  • специальность ВАК РФ: 02.00.04
  • научная степень: Кандидатская
  • год, место защиты: 2012, Тверь
  • количество страниц: 124 с. : ил.
  • бесплатно скачать автореферат
  • стоимость: 240,00 руб.
  • нашли дешевле: сделаем скидку
  • формат: PDF + TXT (текстовый слой)
pdftxt

действует скидка от количества
2 диссертации по 223 руб.
3, 4 диссертации по 216 руб.
5, 6 диссертаций по 204 руб.
7 и более диссертаций по 192 руб.
Титульный лист Адсорбционная деформация микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции паров углеводородов
Оглавление Адсорбционная деформация микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции паров углеводородов
Содержание Адсорбционная деформация микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции паров углеводородов
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Физическая адсорбция газов и паров на твердых телах и сопутствующие ей эффекты
1.2 Адсорбционная деформация адсорбентов
1.3 Методы исследования адсорбционной деформации
1.4 Подходы к описанию адсорбционной деформации адсорбентов
1.4.1 Теория адсорбционной деформации Бангама
1.4.2 Теория адсорбционной деформации Флада
1.4.3 Осмотическая теория адсорбционной деформации
1.4.4 Теория сорбострикции
1.4.5 Метод обобщенного давления
1.5 Волновая сорбострикция адсорбентов
ГЛАВА 2. МЕТОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ АДСОРБЦИИ И ДЕФОРМАЦИИ УГЛЕРОДНОГО МИКРОПОРИСТОГО АДСОРБЕНТА АР-В
2.1 Структура, химические и физические свойства объектов исследования
2.1.1 Адсорбент
2.1.2 Адсорбтивы
2.2 Методика экспериментального исследования адсорбции
2.3 Методика экспериментального исследования адсорбционной деформации
2.4 Методика экспериментального исследования волновой сорбострикции
ГЛАВА 3. АДСОРБЦИОННАЯ ДЕФОРМАЦИЯ МИКРОПОРИСТОГО УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕНТА АР-В ПРИ АДСОРБЦИИ УГЛЕВОДОРОДОВ
3.1 Результаты экспериментального исследования адсорбции углеводородов на микропористом углеродном адсорбенте АР-В
3.2 Результаты экспериментального исследования адсорбционной деформации микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции углеводородов
3.3 Результаты экспериментального исследования волновой сорбострикции микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции углеводородов
ГЛАВА 4. МОДЕЛИРОВАНИЕ ДЕФОРМАЦИИ МИКРОПОРИСТОГО УГЛЕРОДНОГО АДСОРБЕНТА АР-В ПРИ АДСОРБЦИОННОМ ВЗАИМОДЕЙСТВИИ СТАЗАМИ И ПАРАМИ
4.1 Выбор модели
4.2 Расчет деформации микропоры адсорбента АР-В при адсорбции бензола, м-гексана и четыреххлостого углерода
4.3 Результаты моделирования деформации микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции бензола, н-гексана и четыреххлостого углерода
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЯ
Актуальность. Углеродный микропористый адсорбент АР-В -типичный представитель класса рекуперационных промышленных активных углей, широко применяемых в промышленности для улавливания паров органических растворителей с последующей их десорбцией и возвратом растворителей в технологический процесс [1]. Улавливание растворителей приносит не только значительный экономический эффект, но и обеспечивает охрану окружающей среды. Степень извлечения растворителя достигает 99 %, а остаточное содержание растворителя в отходящем из адсорбера газе обычно не превышает 0,5 г/м3 [2].
Для повышения эффективности применения адсорбционных процессов и развития методов их инженерного расчета большое значение имеет теория физической адсорбции. Большинство современных теоретических подходов, используемых в настоящее время при интерпретации экспериментальных данных по равновесной адсорбции в пористых телах, пренебрегают адсорбционной деформацией адсорбента. Адсорбцию газов и паров, как правило, изучают в предположении инертности твердого тела [3]. Однако адсорбционная деформация пористых твердых тел может оказывать существенное влияние на термодинамические функции адсорбционной системы [4], на обратимость адсорбционных процессов [5], а также на механические свойства адсорбента [6].
При адсорбции на «жестких» адсорбентах, таких как активированные угли и цеолиты, их относительная линейная адсорбционная деформация составляет, как правило, около 1% [7-9]. Несмотря на то, что адсорбционная деформация невелика, из-за высокого модуля всестороннего сжатия твердого тела энергия, затрачиваемая на его деформацию, достаточно велика и должна учитываться при расчетах адсорбционных процессов.
Большинство работ, посвященных экспериментальным исследованиям [7-14] и описанию адсорбционной деформации [15-27], проводилось на микропористых адсорбентах с узким распределением пор по размерам с
целью установить закономерности изменения адсорбционной емкости, характерной непосредственно для микропор, в зависимости от параметров адсорбционного равновесия и энергии взаимодействия системы «адсорбент -адсорбат». Известно, что деформационные эффекты при адсорбции на адсорбентах с различной пористой структурой различны [28]. На практике, обычно, приходится иметь дело с адсорбентами, имеющими широкое распределение пор по размерам, в которых присутствуют микро-, мезо- и макропоры.
Проведение комплексного экспериментального исследования адсорбции и адсорбционной деформации углеродного адсорбента со сложной пористой структурой в широких интервалах температур позволит учесть влияние относительной линейной деформации адсорбента на поведение термодинамических функций процесса адсорбции на адсорбенте с широким распределением пор по размерам. Использование результатов подобных исследований позволит повысить эксплуатационные характеристики промышленных адсорбционных установок за счет снижения энергозатрат и продления срока службы адсорбента. Учет адсорбционной деформации может служить фактором сокращения скорости старения адсорбентов, что особенно важно при короткоцикловых режимах адсорбции и десорбции.
Также важной задачей в теории физической адсорбции является разработка модели для описания адсорбционной деформации углеродных адсорбентов со сложной пористой структурой при взаимодействии с парами веществ в широких интервалах температур.
Решение отмеченных выше задач в связи с интенсивным развитием адсорбционных технологий становится все более актуальным не только с научной, но и экономической точки зрения.
Цель работы.
Установить общие закономерности адсорбционной деформации микропористого углеродного адсорбента АР-В при адсорбции паров углеводородов в широких интервалах изменения параметров адсорбционного
Перед проведением эксперимента проводилось вакуумирование установки и регенерация адсорбента с помощью форвакуумного насоса ВН через азотную ловушку АЛ. Первоначальную регенерацию адсорбента проводили в вакууме при температуре 623 К в течение 72 часов. Регенерацию между опытами осуществляли при температуре 453 К в течение ~10 часов до достижения остаточного давления 0,1 Па.
Образец адсорбента помещали на чашечку 1 адсорбционных весов (поз. В), подвешенную к тяге коромысла; на противоположной тяге подвешивался сердечник электромагнитного подвеса (поз.4), соединенный с блоком компенсации веса (поз. КВ). В конструкции весов использован нулевой метод взвешивания [102]. Перемещение сердечника весов приводит к изменению величины наведенных ЭДС во вторичных обмотках дифференциального трансформатора (поз.2). Полученный сигнал использовался в определении веса адсорбента и уравновешивания весов. Исследуемое вещество из ампулы (поз. Е), при закрытых вентилях ВР-3, ВР-5 через вакуумные вентили ВР-4, ВР-2, ВР-1 подавалось в измерительную часть на манометры М10,М1000 и адсорбционные весы (поз. В). С помощью вентиля ВР-1 производился плавный напуск вещества или плавная откачка вещества из измерительной части установки при регенерации адсорбента.
Величина адсорбции определялась по изменению веса образца при достижении равновесного давления. Показания манометров и весов отображались на экране ПК и регистрировались с интервалом в одну секунду.
Вы всегда можете написать нам и мы предоставим оригиналы страниц диссертации для ознакомления

Рекомендуемые диссертации данного раздела