Адсорбционно-стимулированная деформация микропористого углеродного адсорбента с узким распределением пор по размерам при адсорбции углеводородов в широких интервалах давлений и температур

• Автор: Школин, Андрей Вячеславович
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 276 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА I. Адсорбция газов и паров на микропористых адсорбентах и сопутствующие ей эффекты

1.1. Исследование адсорбции в широких интервалах давлений и температур

1.1.1. Обзор исследований адсорбции как избыточной величины в широких интервалах давлений и температур

1.1.2. Особенности перехода от избыточной адсорбции к полному содержанию

1.1.3. Обзор исследований адсорбции как абсолютной величины в широких интервалах давлений и температур

1.2. Адсорбционностимулированная деформация адсорбентов

1.2.1. Методы исследования адсорбционностимулированной деформации

1.2.2. Подходы к описанию адсорбционностимулированной деформации

1.3. Термодинамика равновесной адсорбции

1.3.1. Изостсрические теплоты избыточной адсорбции

1.3.2. Изостерические теплоты абсолютной адсорбции ГЛАВА II. Методы экспериментальных исследований адсорбции и адсорбционной деформации в широких интервалах давлений и температур
2.1. Структура, химические и физические свойства объектов исследования
2.1.1. Адсорбенты
2.1.2. Адсорбтивы
2.2. Методика экспериментального исследования адсорбции и адсорбционностимулированной деформации в широких интервалах температур и давлений
2.2.1. Методика экспериментального исследования равновесной адсорбции в области давлений ниже атмосферного
2.2.2. Методика экспериментального исследования
равновесной адсорбции при высоких давлениях
2.2.3. Методика экспериментального исследования адсорбционностимулированной деформации в широком интервале давлений и температур
2.3. Оценка погрешностей измерения
2.3.1. Оценка погрешностей измерения адсорбционностимулированной деформации
2.3.2. Оценка погрешностей измерения адсорбции ГЛАВА III. Адсорбционностимулированная деформация микропористых углеродных адсорбентов в широком интервале температур и давлений
3.1. Адсорбционностимулированная деформация
микропористого углеродного адсорбента АУК при адсорбции углеводородов
3.1.1. Изотермы адсорбционностимулированной деформации микропористого углеродного адсорбента ЛУК в зависимости от давления газовой фазы нормальных углеводородов
3.1.2. Изотермы адсорбционностимулированной деформации микропористого углеродного адсорбента АУК в зависимости от адсорбции углеводородов
3.2. Описание адсорбциоииостимулированной деформации микропористого углеродного адсорбента АУК при адсорбции углеводородов ГЛАВА IV. Адсорбция газов и паров на микропористых углеродных адсорбентах в широких интервалах температур и давлений
4.1. Адсорбция нормальных углеводородов на микропористом углеродном адсорбенте АУК
4.1.1. Изотермы адсорбции
4.1.2. Изостеры адсорбции
4.1.3. Условия соблюдения линейности изостер адсорбции в широких интервалах температур и давлений
4.2. Применение теории объемного заполнения микропор для описания адсорбции углеводородов на микропористых углеродных адсорбентах в широких интервалах температур и давлений
4.2.1. Описание адсорбции углеводородов на микропористых углеродных адсорбентах на основе уравнения Дубинина Радушкевича
4.2.2. Описание адсорбции нпентана, нгептана и ноктана на микропористом адсорбенте АУК с параметрами п и Е зависящими от температуры
4.3. Адсорбционное концентрирование метана в замкнутых объемах
4.3.1. Объекты исследования
4.3.2. Методика исследования
4.3.3. Оценка эффективности адсорбционного концентрирования метана
Глава V. Термодинамические свойства адсорбционных систем адсорбтив микропористый углеродный адсорбент в широких интервалах температур и давлений
5.1. Дифференциальная мольная изостерическая теплота адсорбции
5.1.1. Дифференциальные мольные изостерические теплоты адсорбции углеводородов на микропористом углеродном адсорбенте АУК
5.1.2. Начальная теплота адсорбции метана на микропористом углеродном адсорбенте АУК
5.2. Дифференциальная мольная изостерическая энтропия адсорбции
5.3. Дифференциальная мольная изостерическая энтальпия адсорбции
5.4. Дифференциальная мольная изостерическая теплоемкость адсорбции
5.5. Дифференциальная энергия системы адсорбент адсорбат Глава VI. Волновая сорбострикция микропористых углеродных адсорбентов при адсорбции углеводородов
6.1. Структура, химические и физические свойства объектов исследования
6.1.1. Адсорбент
6.1.2. Адсорбтивы
6.1.3. Газ носитель
6.2. Методика экспериментального исследования волновой сорбострикции микропористых углеродных адсорбентов
6.3. Волновая сорбострикция микропористого углеродного адсорбента АРВ при адсорбции углеводородов
6.3.1. Волновая сорбострикция микропористого углеродного
адсорбента АРВ при адсорбции индивидуальных веществ
6.3.2. Волновая сорбострикция микропористого углеродного адсорбента АРВ при адсорбции двойных и тройных смесей нормальных углеводородов
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА


Мы считаем, он может быть обусловлен капсулированием молекул диоксида углерода С в микропористой структуре изза адсорбционностимулированной деформации активного угля. При переходе изотермы асдорбции из области пара в область жидкого состояния твердое тело расширяется ветвь адсорбции, а при обратном переходе сжимается, вызывая капсулирование адсорбированных молекул в микропорах. Рис. Изотермы адсорбции закрашенные значки и десорбции пустые значки диоксида углерода С на активном угле ОеОиББа при температуре а 0 К и б 0 К. Линии расчет по модели функционала плотности. В серии работ , , исследованы адсорбционные системы цеолит ЫаА азот 2, аргон Аг, криптон Кг. В приведены адсорбционные данные для исследуемых систем в интервале давлений от 0. МПа и температур от 6 до 8 К. Модель описания избыточной адсорбции криптона на цеолите ЫаА представлена в . Исследования коэффициентов диффузии молекул азота на цеолите А рассмотрено в . В высказано предположение о существовании конденсированного состояния аргона, адсорбированного цеолитом Л в сверхкритической области температур и давлений. Среди работ по исследованию адсорбции как избыточной величины, следует отметить ряд работ, посвященных методическим аспектам исследования. В , приведены описания новых установок для исследования адсорбции как избыточной величины, методом магнитного баланса. Основным отличием данного метода, от стандартного метода микробаланса является отделение части установки с адсорбентом от системы контроля изменения нагрузки, за счет двух электромагнитов, передающих эквивалентную нагрузку. Это позволяет измерять избыточную адсорбцию в широких интервалах давлений и температур с существенно более высокой точностью. На разработанных установках, были исследованы величины избыточной адсорбции метана СН4 на углеродных адсорбентах Чогй Ш, БСБЗ и адсорбции метана СН4, азота 2 и аргона Аг активном угле Могй Ш . В на установке потоковой десорбции исследованы величины адсорбции и десорбции метана, диоксида углерода и их смеси на микропористом активном угле АЗ, при температуре 3 К. Данный метод наиболее эффективно применяется при исследовании адсорбции смесей и заключается в следующем. Первоначально адсорбент выдерживают в потоке смеси заданного состава при определенной температуре и давлении. Затем откачивают адсорбент на необходимую величину, улавливая откаченную смесь с помощью азотной ловушки. Вышеописанную процедуру повторяют до полной откачки адсорбента. В результате, по окончании эксперимента определяются данные по адсорбции каждого компонента из смеси, и определяется селективность адсорбции для исследуемой системы. Исследование избыточной адсорбции численными методами, проводилось в , , , , , , . Модель описания адсорбции при высоких давлениях на основе уравнения Бендера и упрощенной модели функционала плотности приведена в , , . В проведен расчет толщины адсорбционного слоя смесей углеводородов на основе асимптотического уравнения адсорбции при высоких давлениях на жестком адсорбенте. Описание адсорбции аргона Аг, метана СН4 и азота 2 на активных углях ТЧогк К1 и БСБЗ с использованием уравнений Бендера и трехпараметрического изотермического уравнения представлено в . Модель адсорбции бинарных смесей с учетом энергетической неоднородности адсорбента и межмолекулярных взаимодействий адсорбат адсорбат приведена в . При помощи разработанной модели описана адсорбция смеси азот кислород 2 и смеси диоксид углерода бензол СО2 С6Н6 на цеолитах СаА и Ка А при температуре 4 К и давлениях от 0. МПа. Описание адсорбции углеводородов метана СН4, этана С2Нб и этилена С2Н4 на цеолите ЕТБО на основе методов Тота и вириальных уравнений представлено в . Расчеты показали хорошее соответствие с экспериментом, проведенным объемным методом. Для перехода от измеренных изотерм адсорбции к термодинамическим характеристикам системы теплоте адсорбции, энтальпии, энтропии, теплоемкости необходимо знание поведения изостер адсорбции. В рамках метода избытков такие расчеты поводились в последние годы в , , , ,.