使用SGC技术测量气-固吸附体系的等量吸附热

该文提出一种将等温等容吸附系统与气体传感器量热仪(SGC)相结合的测量技术,用于解决气固吸附体系的等量吸附热非常微弱,难以精确测量的问题.文中通过热力学分析给出了这种测量装置的等量吸附热计算方法,并对现有的SGC装置在结构、标定方式、测量方法等方面进行了改进,消除了因传热造成的系统误差来源,并提高了吸附热测量效率.经特性分析表明: 该装置的灵敏度和精度均受到输入热功率的影响,当选择适当的测量条件时,对等量吸附热的测量标准相对偏差可控制在5%以内,对气-固吸附体系来说是一种理想的吸附热测量手段.     

改性分子筛MCM—41的氮气,水,环己烷吸附等温线

采用三甲基氯硅烷、二甲基二氯硅烷以及水蒸气对高硅分子筛ＭＣＭ－４１进行改性,通过对氮气,水和环己烷的吸附等温线测定,以及ＸＲＤ对改性后的ＭＣＭ－４１进行表征。实验结果表明,ＭＣＭ－４１除具有一维的直孔道外,还存在微孔或孔壁缺陷;ＭＣＭ－４１表面改性处理后,改变了ＭＣＭ－４１表面硅羟基数,也调变了ＭＣＭ－４１的孔径及疏水程度。     

载铜13X的制备及其对噻吩的吸附动力学

研究了载铜13X的制备以及吸附噻吩的动力学性能.实验考察了负载溶液、还原时间、还原温度以及预处理等方面对吸附剂制备的影响,得到了制备载铜13X吸附剂所需要的最优化条件.采用Crank单孔模型对测定的吸附动力学数据进行拟合,确定了不同温度下的噻吩在载铜13X上的扩散系数.实验结果表明,Crank单孔模型可很好地描述噻吩在载铜13X分子筛上的吸附过程.     

助剂对分子筛吸附性能的影响

对在成型过程中引入助剂的分子筛吸附剂进行了研究。通过考察分子筛吸附剂对正己烷、一氧化碳的吸附容量，解吸再生性能及一氧化碳与氮气的吸附分离效率，发现助剂量的改变就能够在一定范围内调节分子筛吸附剂的吸附分离性能，这对工业用新吸附剂的研究和开发将具有重要意义。     

无氧及微氧下H2S与PH3在改性分子筛上的等温吸附

以经CuSO4溶液浸渍改性的13X分子筛作为吸附剂,在20～60℃的温度范围内,无氧或微氧(O2体积分数为1％)条件下,对H2S和PH3的混合气体的吸附特性进行实验研究.研究结果表明:在无氧条件下,H2S与PH3的吸附过程均以物理吸附为主;在微氧条件下,H2S的吸附过程与前者相同,而PH3的吸附过程则为化学吸附所主导,其等量吸附热随着吸附量的增加而减小,由Clausius-Clapeyron方程计算出的等量吸附热为33.33～51.01kJ/mol.     

超声波场影响Langmuir吸附相平衡的机理分析

从分子动力学规律出发,建立了Langmuir吸附系统在外场作用下的吸附相平衡关系式,并根据超声条件下吸附相分子的受迫振动和非吸附相分子的波动,分别讨论了吸附相分子及非吸附相分子在超声波场中获得的能量,结果表明:在超声波场中,吸附相分子比非吸附相分子获得更多的能量是Langmuir吸附平衡等温线降低的本质所在.理论结果进一步表明:当超声波频率一定时,Langmuir平衡吸附量随超声波场能流的增大而减少;当超声波能流一定时,可通过调节超声波频率达到吸附相分子的固有频率而使吸附相分子获得最大的能量,从而使Langmuir平衡吸附量最小.     

盐对热采添加剂在石英砂表面吸附的影响

热采添加剂是一种非离子型的高分子表面活性剂，它的胶束溶液常用于稠油油藏的蒸汽吞吐或蒸汽驱中．为了研究热采添加剂在多孔介质中吸附损失的机理，并为降低吸附量提供依据，应用固液吸附法对胶束溶液中热采添加剂在石英砂表面的吸附及盐对吸附的影响进行了研究．结果表明：６０℃时热采添加剂在石英砂表面达到吸附平衡需要２０ｈ，平衡吸附量为１．８ｍｇ／ｇ砂，吸附等温线不服从Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温线；ＮａＣｌ、ＮａＢｒ能增大吸附量；Ｎａｌ浓度高于６００ｍｇ／Ｌ时也增大吸附量；阳离子电荷增高，离子半径减小，吸附量增大     

醇对热采添加剂在石英砂表面吸附的影响

表面活性剂在多孔介质中的吸附损失是降低其驱油效率的重要因素，降低表面活性剂在多孔介质中的吸附量可提高其驱油效率．热采添加剂是一种非离子型的高分子表面活性剂，它的胶束溶液常应用于稠油油藏的蒸气吞吐或蒸气驱中．本文对胶束溶液中热采添加剂在石英砂表面的吸附及醇对吸附的影响进行了研究，结果表明：６０℃时，热采添加剂在石英砂表面的吸附达到平衡需要２０ｈ，吸附等温线不服从Ｌａｎｇｍｕｉｒ吸附等温线，平衡吸附量为１．８ｍｇ／ｇ砂．醇可使吸附量降到０．８ｍｇ／ｇ砂以下，且醇分子量低，分子中羟基数多，加入量大，吸附量低．     

页岩气吸附实验中自由空间体积的变化及其对吸附的影响

选取页岩样品,并以煤样为对比进行了容量法等温吸附实验,建立了考虑吸附相和基质膨胀及压缩变形的自由空间体积和吸附量计算模型,以此讨论了自由空间体积在吸附过程中随吸附平衡压力的变化趋势及其对吸附的影响.研究表明:页岩气的容量法等温吸附实验中,随着吸附平衡压力的增加,因吸附相的存在引起自由空间体积持续减小并最终趋于恒定,吸附...     

页岩纳米孔隙分形特征及其对甲烷吸附性能的影响

为了更好地了解页岩纳米孔隙特征及其对甲烷吸附性能的影响,对四川盆地上三叠统须五段的6个页岩样品进行了分形分析。通过对氮气吸附/解吸等温线的分析表明,页岩在相对压力为0~0.5和0.5~1时具有不同的吸附特征。利用Frenkel-Halsey-Hill(FHH)方程计算得到两个分形维数D_1和D_2。甲烷的吸附性能随着D_1和D_2的增加而增强,其中D_1对吸附有着更显著的影响。进一步研究表明,D_1代表由于页岩表面不规则性产生的孔隙表面分形特征;而D_2代表的是孔隙结构分形特征,其主要受页岩组分(有机碳含量、石英、黏土矿物等)和孔隙参数(平均孔径、微孔含量等)控制。更高的分形维数D_1对应更不规则的孔隙表面,为甲烷吸附提供更多的空间。而更高的分形维数D_2代表更复杂的孔隙结构以及孔隙表面更强烈的毛细凝聚作用,进而增强甲烷的吸附能力。因此,页岩孔隙表面越不规则,孔隙结构越复杂,甲烷吸附能力越强。     

CO2和CH4在3种分子筛中的静态吸附实验

采用静态容积法分别测量CO₂和CH₄在 5A、13X 和13X-APG 沸石分子筛上的单组份等温吸附曲线,探究了吸附温度和吸附压力对吸附量的影响.实验结果表明,降低吸附温度和增加实验压力会增大吸附剂对CO₂和CH₄的吸附量,3种沸石分子筛对CO₂的吸附量均比对CH₄的大,-30 ℃时CO₂和CH₄在3种吸附剂上的饱和吸附量都最高,CO₂分别为4.94,6.52,6.35 mmol/g,CH₄的分别为3.00,3.25,3.79 mmol/g.13X-APG沸石分子筛经200 ℃、180 min加热再生后的吸附效果较好,能满足吸附剂再生要求.     

n-C°_5/C°_6/C°_7混合物在5A分子筛上的吸附平衡

采用流动重量色谱法,测试了n-C°_5~/C°_6二元组分和n-C°_5/C°_6/C°_7三元组分在无粘结剂的小球型5A分子筛上的吸附平衡数据。吸附的温度范围为533～653K。以统计热力学模型,对纯组分吸附实验结果进行回归,得到了模型参数,据此,对n-C°_5/C°_6二元组分和n-C°_5/C°_6/C°_7三元组分的吸附平衡进行了数学描述。理论计算结果与实验结果一致。对二元组分的吸附平衡作出了相应的应用图表。     

基于低温液氮吸附法的煤岩孔隙分形特征

为研究沁水盆地中高煤级煤的孔隙结构特征,采用低温液氮吸附实验测定了不同煤样比表面积及孔径分布数据,依据吸附-解吸曲线和分形维数对煤岩孔隙系统进行分类.结果表明:煤层微小孔较发育,具有比表面积适中(0.418～0.902 m2/g)、平均孔径小(14.6～21.0nm)、孔容小(0.001 86～0.004 53 cm3...     

13X分子筛/凹凸棒土颗粒型复合材料吸附Zn~(2+)的研究

以13X分子筛和天然黏土矿物凹凸棒土为原料,制备了13X分子筛/凹凸棒土颗粒型复合材料,并借助扫描电镜、透射电镜、X射线衍射等对复合材料结构与形貌进行表征,考察了不同煅烧温度及不同Zn~(2+)浓度条件下13X分子筛/凹凸棒土颗粒型复合材料对水中Zn~(2+)的吸附行为。结果表明,煅烧温度为550℃时,所制复合材料孔隙结构发达且抗压强度高、吸附性能好;吸附过程符合拟二级动力学,等温吸附实验数据符合Langmuir模型,复合材料对Zn~(2+)的最大吸附量可达99.01mg·g-1;吸附速率的主要控制步骤为颗粒内扩散,此外,吸附过程中同时存在离子交换和化学沉淀。     

Ni~(2+)对Cu~+-13X分子筛动态吸附脱硫性能的影响

采用液相离子交换法制备Cu+-13X和Ni2+/Cu+-13X分子筛吸附剂,运用X线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)和傅里叶红外光谱仪(FT-IR)等对样品进行表征。在常温和常压下,通过固定床吸附实验研究Cu+-13X和Ni2+/Cu+-13X对含有噻吩(TP)、2-乙基噻吩(2-ETP)的双组分模拟汽油的动态吸附脱硫性能。结果表明:Ni2+/Cu+-13X分子筛中Ni2+质量分数为1.54%时,Ni2+/Cu+-13X分子筛吸附脱硫效果最佳。动态吸附实验过程中,噻吩类硫化物与2种吸附剂之间均存在π配位作用,且噻吩与2-乙基噻吩之间存在竞争吸附,而Ni2+可以增大Cu+-13X吸附剂对2-乙基噻吩的吸附选择性;负载的Ni可以作为一种助剂,增加Cu+-13X吸附剂对噻吩类硫化物的吸附量,在相同的实验条件下,经Ni2+改性后的Cu+-13X对噻吩和2-乙基噻吩的穿透吸附量和饱和吸附量分别增加了66.9%、35.5%和24.4%、18.2%。