【摘要】：本文通過加入變溫吸附(TSA)過程耦合的真空變壓吸附(VSA)操作,對(duì)兩種典型的極性揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs)(丙酮和乙酸乙酯)在硅膠上的吸附和脫附行為進(jìn)行了系統(tǒng)研究。發(fā)現(xiàn)丙酮在硅膠上的吸附等溫線符合Langmuir-Freundlich模型。同時(shí),結(jié)果還表明增加氣體進(jìn)料流量、吸附柱高徑比和氣體初始濃度對(duì)吸附過程是有利的。吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)與Boyd模型擬合程度較差,這意味著丙酮在硅膠上的吸附是外擴(kuò)散控制。對(duì)于乙酸乙酯的實(shí)驗(yàn)亦得到相同結(jié)果。當(dāng)極性雙組分VOCs丙酮和乙酸乙酯混合氣體進(jìn)行共同吸附時(shí),發(fā)現(xiàn)乙酸乙酯比丙酮更容易被硅膠吸附。這一性質(zhì)導(dǎo)致在吸附快要接近飽和時(shí)未被吸附的乙酸乙酯會(huì)部分地取代已經(jīng)被吸附的丙酮,即丙酮和乙酸乙酯在硅膠上存在競爭吸附。進(jìn)一步地模型分析顯示,整個(gè)極性雙組分的動(dòng)力學(xué)吸附過程可以分為三個(gè)區(qū)域:自由吸附區(qū)、競爭吸附區(qū)和平衡區(qū)。此外,硅膠上最終吸附的丙酮和乙酸乙酯的比例明顯地依賴于吸附床層高度。硅膠上吸附的極性VOCs通過真空氣提進(jìn)行解吸,且其脫附氣體得到提濃。而且,脫附溫度從室溫增加至55℃后,脫附過程得到明顯強(qiáng)化,解吸氣體中的濃度增加到原來的2.5倍。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O647.3;X701
【圖文】：

第 1 章 文獻(xiàn)綜述抑制中樞神經(jīng)系統(tǒng)，還會(huì)對(duì)眼睛產(chǎn)生嚴(yán)丙酮的結(jié)構(gòu)模型如圖 1-1(a) 所示，理化l acetate) 在室溫下是無色易揮發(fā)液體，劑。在工業(yè)上，乙酸乙酯主要是用乙醇成。過度的暴露在乙酸乙酯環(huán)境中，可的可能會(huì)導(dǎo)致身體虛弱、嗜睡和意識(shí)不(b) 所示，物理性質(zhì)信息見表 1-1。

天津大學(xué)碩士學(xué)位論文(3) 進(jìn)行 VSA 和 TSA 耦合處理極性雙組分 VOCs 氣體的研究，從吸附床層高度、吸附床層區(qū)間、脫附溫度等三個(gè)方面在吸附或者脫附過程中的影響入手，分析極性雙組分在硅膠上的吸附和脫附行為。(4) 結(jié)合 (2) 和 (3) 中的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，進(jìn)行吸附動(dòng)力學(xué)曲線擬合分析及 Boyd模型模型分析，得出吸附過程的速率控制步驟，為強(qiáng)化吸附效果提供切入點(diǎn)。同時(shí)，揭示兩組分吸附的機(jī)理和兩組分在吸附劑上的吸附量比例與吸附劑床層高度和床層區(qū)間之間的關(guān)系。本研究使用的 VSA-TSA 耦合處理 VOCs 的流程示意圖，如圖 1-2 所示。

表面進(jìn)行傳質(zhì)過程，導(dǎo)致脫附效果不理想。為了使得脫附過程高效地進(jìn)行，需要引入一股氣提氣體 (潔凈空氣) 來提供一個(gè)吸附劑表面與氣流之間的吸附質(zhì)濃度差，促進(jìn)傳質(zhì)過程同時(shí)帶走脫附下來的吸附質(zhì)，強(qiáng)化脫附效果。脫附氣體中的丙酮、乙酸乙酯中的濃度由氣相色譜檢測。實(shí)驗(yàn)中使用的氣相色譜，購于上海天美科學(xué)儀器有限公司，其型號(hào) GC7900。色譜柱使用石英毛細(xì)管柱，其規(guī)格為 50 m (長度) 0.32 mm (內(nèi)徑) 1.0 μm (厚度)，同時(shí)配置有 FID 檢測器。色譜柱溫度 80℃、檢測器溫度 150℃、注射器溫度 130℃。高純氮?dú)庾鳛楸Ｗo(hù)氣、氫氣作為燃料氣。脫附過程中，脫附壓力和氣提氣體分別由抽氣閥 (針閥) 和氣提閥 (針閥) 耦合調(diào)節(jié)控制。實(shí)驗(yàn)中用到的吸附柱有三種規(guī)格 (Φ18 mm 45 mm，H/D = 2.5:1；Φ15 mm 75 mm，H/D = 5:1；Φ12 mm 120 mm，H/D = 10:1)，定制于天津市和平區(qū)天達(dá)鵬翔玻璃儀器經(jīng)營部。吸附和脫附過程中吸附柱質(zhì)量，通過電子分析天平 (德國賽多利斯公司，型號(hào)BT125D) 測量。吸附過程在常溫常壓下進(jìn)行，脫附過程的壓力和溫度根據(jù)實(shí)驗(yàn)方案設(shè)置。

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 董衛(wèi)國;徐靜;黃俊鵬;;氮?dú)馕椒ū碚髅蘩w維的孔結(jié)構(gòu)[J];紡織學(xué)報(bào);2007年06期

本文編號(hào)：2759855