化工学报
化工學報
화공학보
JOURNAL OF CHEMICAL INDUSY AND ENGINEERING (CHINA)
2014年
3期
934-941
,共8页
刘芝平%张嫱嫱%马静红%李瑞丰
劉芝平%張嬙嬙%馬靜紅%李瑞豐
류지평%장장장%마정홍%리서봉
介孔沸石%5A沸石%烷烃%吸附%吸附热
介孔沸石%5A沸石%烷烴%吸附%吸附熱
개공비석%5A비석%완경%흡부%흡부열
mesopore zeolite%5A zeolite%alkane%adsorption%adsorption heat
分别选取具有不同碳原子数的正庚烷、正辛烷和正癸烷为吸附质,微孔及具有不同晶内介孔孔隙度的介孔5A沸石为吸附剂,通过重量吸附法测定了3种正构烷烃在293、308和318 K 3个温度下在微孔和介孔5A沸石上的吸附等温线,并从热力学的角度对其进行了分析。Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth 3种吸附模型对从实验获得的吸附数据的拟合结果表明,不同于烷烃分子在微孔5A沸石内的吸附,3种烷烃在介孔5A沸石上的吸附可用Langmuir-Freundlich和Toth两种吸附模型得到较好的拟合,在同一温度下,3种正构烷烃在介孔5A沸石内的最大吸附量均大于各自在微孔5A 内的最大吸附量,但吸附质与吸附剂相互作用力随中孔的引入而减小,并由于微介孔吸附的共存,使得表面吸附多相性增加;另外,基于吸附数据计算获得的烷烃分子在沸石表面的吸附亨利常数和初始吸附热数据表明,沸石晶内介孔的存在,使其亨利常数和初始吸附热均减小;另外,由Clausius-Clapeyron方程计算得到的等量吸附热随表面吸附量变化的趋势表明,3种正构烷烃在介孔5A沸石内吸附热均随吸附量的增加而减小,其中以癸烷的变化最为明显。
分彆選取具有不同碳原子數的正庚烷、正辛烷和正癸烷為吸附質,微孔及具有不同晶內介孔孔隙度的介孔5A沸石為吸附劑,通過重量吸附法測定瞭3種正構烷烴在293、308和318 K 3箇溫度下在微孔和介孔5A沸石上的吸附等溫線,併從熱力學的角度對其進行瞭分析。Langmuir、Langmuir-Freundlich和Toth 3種吸附模型對從實驗穫得的吸附數據的擬閤結果錶明,不同于烷烴分子在微孔5A沸石內的吸附,3種烷烴在介孔5A沸石上的吸附可用Langmuir-Freundlich和Toth兩種吸附模型得到較好的擬閤,在同一溫度下,3種正構烷烴在介孔5A沸石內的最大吸附量均大于各自在微孔5A 內的最大吸附量,但吸附質與吸附劑相互作用力隨中孔的引入而減小,併由于微介孔吸附的共存,使得錶麵吸附多相性增加;另外,基于吸附數據計算穫得的烷烴分子在沸石錶麵的吸附亨利常數和初始吸附熱數據錶明,沸石晶內介孔的存在,使其亨利常數和初始吸附熱均減小;另外,由Clausius-Clapeyron方程計算得到的等量吸附熱隨錶麵吸附量變化的趨勢錶明,3種正構烷烴在介孔5A沸石內吸附熱均隨吸附量的增加而減小,其中以癸烷的變化最為明顯。
분별선취구유불동탄원자수적정경완、정신완화정계완위흡부질,미공급구유불동정내개공공극도적개공5A비석위흡부제,통과중량흡부법측정료3충정구완경재293、308화318 K 3개온도하재미공화개공5A비석상적흡부등온선,병종열역학적각도대기진행료분석。Langmuir、Langmuir-Freundlich화Toth 3충흡부모형대종실험획득적흡부수거적의합결과표명,불동우완경분자재미공5A비석내적흡부,3충완경재개공5A비석상적흡부가용Langmuir-Freundlich화Toth량충흡부모형득도교호적의합,재동일온도하,3충정구완경재개공5A비석내적최대흡부량균대우각자재미공5A 내적최대흡부량,단흡부질여흡부제상호작용력수중공적인입이감소,병유우미개공흡부적공존,사득표면흡부다상성증가;령외,기우흡부수거계산획득적완경분자재비석표면적흡부형리상수화초시흡부열수거표명,비석정내개공적존재,사기형리상수화초시흡부열균감소;령외,유Clausius-Clapeyron방정계산득도적등량흡부열수표면흡부량변화적추세표명,3충정구완경재개공5A비석내흡부열균수흡부량적증가이감소,기중이계완적변화최위명현。
Adsorption equilibrium isotherms of n-hetpane, n-octane and n-decane on 5A zeolites with intracrystalline mesopores were studied by gravimetric technique at 293, 308 and 318 K, and were compared with that on microporous 5A zeolite. The adsorption data from the three n-paraffins on mesoporous 5A zeolites are well correlated by the Langmuir-Freundlich and Toth models. Due to the coexistence of micropores and mesopores on mesoporous 5A zeolites, the maximum adsorption capacity is higher and the energetic heterogeneity is more obvious, while the affinity to the adsorbent evaluated by Henry’s constant and the heat of adsorption at zero coverage decrease in the presence of mesopores in zeolite crystals. The isosteric heat of adsorption calculated by Clausius-Clapeyron equation decreases with the increase of surface coverage of n-paraffins. The change of decane is most obviously.