浩合元活性炭/活性炭吸附床層動態學

       本文對揮發性有機物的活性炭吸附法進行研究，研究體系是選自于精對苯二甲酸（PTA）生產尾氣中含量較多的醋酸甲酯、醋酸和對二甲苯等有機物，主要探討這三種有機物蒸氣在活性炭上的動態吸附行為，為活性炭的有效利用和國產化研究提供基礎數據。本文建立了動態配氣系統和吸附裝置，實驗中有機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物在Calgon活性炭上動態吸附行為的影響。在實驗測定范圍內，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，結果顯示對二甲苯的吸附能力最強，醋酸次之，醋酸甲酯的吸附能力最弱。由動態吸附數據計算得到的醋酸甲酯的平衡數據，用Freundlich方程進行了關聯。本文選擇三種國內不同產地的活性炭與Calgon活性炭進行了對比實驗。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吸附性能。實驗結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行再生，并對兩種方法中影響再生效果的因素進行了討論,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。對兩組分進行脫附實驗發現，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散的動態吸附模型，對不同條件下的醋酸甲酯的穿透曲線進行數值模擬，計算結果與實驗結果符合較好，說明此動態模型可用于本體系吸附過程的工藝設計和放大。

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