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基于aspen adsorption的VOC吸附脱除工艺模拟——印刷厂含乙酸乙酯废气回收处理技术研究

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基于Aspen Adsorption的VOC吸附脱除工艺模拟——印刷厂含乙酸乙...

作者：李源太原理工大学

学位级别：硕士

随着我国国民经济的发展,工业生产及日常生活中有机溶剂的应用越来越广泛,制造大量VOC废气,不仅会造成严重的环境污染,危害人体健康,而且还会造成资源的浪费。本文以含一定浓度乙酸乙酯的印刷厂废气为研究对象,基于aspen plus软件的各... 详细信息

随着我国国民经济的发展,工业生产及日常生活中有机溶剂的应用越来越广泛,制造大量VOC废气,不仅会造成严重的环境污染,危害人体健康,而且还会造成资源的浪费。本文以含一定浓度乙酸乙酯的印刷厂废气为研究对象,基于aspen plus软件的各类模块功能,搭建了完整的乙酸乙酯变温吸附脱除工艺流程,研究了操作条件对吸附工艺的影响。借助aspen模拟软件,采用吸附加精馏的方式对乙酸乙酯废气进行处理。通过改变操作压力、操作温度、吸附剂用量、进料气速等操作条件得到不同操作条件对吸附穿透曲线的影响和不同时刻吸附塔内吸附剂轴向分布,并通过模拟确定了乙酸乙酯变温吸附脱除工艺的操作周期。结果表明:(1)变温吸附脱除的吸附周期与吸附剂对乙酸乙酯的吸附量有关。(2)随着操作压力的逐渐升高,饱和吸附量逐渐增大,穿透点右移,吸附周期延长。(3)吸附剂用量的增加使得穿透时间延长,穿透点右移,传质速率降低。(4)开始吸附后,乙酸乙酯在吸附塔底开始吸附并形成吸附传质区,随时间的进行,吸附传质区沿轴向向吸附塔塔顶移动,此过程可观察到吸附过程中传质区长度基本不变。(5)由于吸附过程为放热过程,随着温度的升高,吸附速率加快,吸附曲线的穿透点左移,吸附塔的吸附容量减少。利用aspen plus模拟共沸精馏,利用灵敏度分析工具考察了塔板数、回流比、进料位置、进料温度等对产品的影响,结果显示:随着塔板数量的增加,乙酸乙酯的浓度逐渐增加的同时再沸器热负荷在降低,综合考虑投资成本和运行成本等问题,最终确定塔板数为13。(2)进料位置越靠近塔釜越不利于产品纯度的提高。(3)增大回流比可以有效提高产物纯度,但冷热负荷也会增加,提高精馏塔的操作费用,综合考虑最终确定回流比为8。(4)随着进料温度的提高,产品中乙酸乙酯的纯度和再沸器热负荷均呈下降趋势,在保证产品浓度要求的情况下,适当提高进料温度可减小再沸器热负荷,减小能耗。

关键词： VOC aspen adsorption 模拟优化变温吸附精馏

基于aspen adsorption模拟软件解析二塔六步变压吸附工艺

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当代化工研究 2021年第3期 114-116页

作者：李常艳刘鹰张晓红内蒙古大学化学化工学院内蒙古010021

变压吸附作为一种新型的气体分离技术,在煤化工气体净化过程中受到化工技术人员的广泛关注。《化学工艺学》教材中针对变压吸附技术只做了简单的文字说明,没有分析其工艺流程。本文利用aspen adsorption模拟软件,以二塔六步式吸附工艺... 详细信息

变压吸附作为一种新型的气体分离技术,在煤化工气体净化过程中受到化工技术人员的广泛关注。《化学工艺学》教材中针对变压吸附技术只做了简单的文字说明,没有分析其工艺流程。本文利用aspen adsorption模拟软件,以二塔六步式吸附工艺流程为例,对变压吸附工艺过程进行解析,以便学生深入了解变压吸附工艺的基本原理和过程。

关键词：变压吸附 aspen adsorption 二塔六步式

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电子级IPA微量金属离子吸附分离及其模拟

华东理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：张凯陈寿天宝许振良程亮陈亮秦磊上海电子化学品创新研究院中石化(上海)石油化工研究院有限公司华东理工大学化学工程联合国家重点实验室膜科学与工程研发中心

研究了树脂对异丙醇(IPA)中微量Na+和K+的静态吸附和动态吸附过程，其等温吸附符合Langmuir吸附模型，动力学吸附符合拟一级动力学模型。利用aspen adsorption模拟了树脂对IPA中Na+和K+的动态吸附过程，模拟结果和实验测得的穿透曲线吻... 详细信息

研究了树脂对异丙醇(IPA)中微量Na+和K+的静态吸附和动态吸附过程，其等温吸附符合Langmuir吸附模型，动力学吸附符合拟一级动力学模型。利用aspen adsorption模拟了树脂对IPA中Na+和K+的动态吸附过程，模拟结果和实验测得的穿透曲线吻合良好。通过离子交换树脂去除IPA中的金属离子，最终金属离子质量浓度均低于5.00μg/L。这些结果为IPA中微量金属离子吸附装置的设计提供了依据。

关键词：吸附 aspen adsorption 电子级IPA 金属离子树脂

SIFSIX-3-Ni变压吸附分离CHF/N的过程模拟研究

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化学工业与工程 2024年

作者：张琪成陈霞张东辉王鸣张慧董子旭王首栋付强天津大学化工学院山东理工大学化学化工学院

使用SIFSIX-3-Ni(MOF)作为吸附剂，应用aspen adsorption软件建立双床六步工艺流程模型，对CHF3/N2混合气体变压吸附(PSA)提纯CHF3的过程进行了研究。分析了吸附压力、进料流量、吸附时间、均压时间、降压时间以及真空度等主要工艺参数... 详细信息

使用SIFSIX-3-Ni(MOF)作为吸附剂，应用aspen adsorption软件建立双床六步工艺流程模型，对CHF3/N2混合气体变压吸附(PSA)提纯CHF3的过程进行了研究。分析了吸附压力、进料流量、吸附时间、均压时间、降压时间以及真空度等主要工艺参数对CHF3纯度和回收率的影响，通过工艺模拟，当吸附压力1.5 bar，进料流量0.6 m3·h-1，吸附时间165 s，均压时间22 s，逆放时间95 s，真空度0.1 bar条件时，CHF3纯度达到99%以上，回收率达到90%以上。

关键词： SIFSIX-3-Ni 变压吸附工艺模拟 aspen adsorption CHF

基于物理-化学协同效应制备催化重整油脱氯剂的研究

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基于物理-化学协同效应制备催化重整油脱氯剂的研究

作者：梁海涛沈阳工业大学

学位级别：硕士

近年来,由于原油含水量高、含蜡量高、重劣质化以及含氯采油助剂的添加等原因,油品中有机氯化物含量大幅增加,给油品加工带来了极大的挑战。催化重整是一种二次加工过程,其原料石脑油中有机氯化物经过预加氢系统生成无机氯,对设备造成... 详细信息

近年来,由于原油含水量高、含蜡量高、重劣质化以及含氯采油助剂的添加等原因,油品中有机氯化物含量大幅增加,给油品加工带来了极大的挑战。催化重整是一种二次加工过程,其原料石脑油中有机氯化物经过预加氢系统生成无机氯,对设备造成严重腐蚀,进而影响生产运行。因此,全面开展有效的无机氯脱除研究具有深远的意义。本文旨在探讨具备工业发展前景的吸附法脱氯技术,通过物理吸附、化学吸附以及物理—化学协同效应吸附等多种方法,制备了吸附脱氯剂,对其静态吸附和脱氯性能进行评价,并提出相应的工艺改进建议;同时,进一步对吸附平衡、动力学、活化能及热力学做了深入探讨;最后,基于静态吸附实验数据做出动态吸附模拟,提供实际工艺的指导和建议。主要研究内容和结论如下:(1)以KOH为活化剂,无烟煤为原料,通过活化炭化等过程制备煤基活性炭,SEM图表明煤基活性炭轮廓清晰,且无任何灰分杂质。以Ca CO3和Cu O为脱氯剂活性组分,通过共混法制备Ca-Cu吸附脱氯剂。通过SEM、TEM图表明Ca CO3和Cu O分布均匀,相互附着且无团聚现象,Ca CO3的引入使Ca-Cu脱氯剂热稳定性提高,XRD图中Ca-Cu脱氯剂活性组分Ca CO3和Cu O的结晶度高、无杂峰。以煤基活性炭为载体,Ca CO3和Cu O为活性组分,通过共混法制备共混AC/Ca-Cu吸附脱氯剂。通过对SEM、TEM以及XRD图等分析,活性组分Ca CO3和Cu O可以有效地附着在煤基活性炭的表面,且分散均匀无团聚,热稳定性高,脱氯剂活性组分结晶度高。(2)煤基活性炭在剂油比为10g/L,温度为313.15K的条件下,静态吸附6小时脱氯率达到58%0%;Ca-Cu吸附脱氯剂在剂油比为6.67g/L、吸附时间5小时及温度为313.15K的条件下,脱氯率达到93%4%;共混AC/Ca-Cu脱氯剂在剂油比为11.67g/L,温度为313.15K的条件下,吸附时间5小时的脱除率达到98%。(3)Langmuir吸附等温线能够很好描述煤基活性炭、Ca-Cu吸附脱氯剂及共混AC/Ca-Cu吸附脱氯剂上HCl的吸附行为;三种脱氯剂上HCl的吸附过程均符合准二级吸附动力学模型。煤基活性炭吸附HCl吉布斯自由能变DG°平均值为负数、吸附活化能为7.456k J/mol,结合吸附热力学和活化能数据分析煤基活性炭吸附HCl是吸热较弱、自发进行的物理吸附过程;Ca-Cu吸附脱氯剂吸附HCl的吉布斯自由能变DG°为负数、吸附活化能为44.802k J/mol,结合吸附热力学和吸附活化能的数据分析Ca-Cu脱氯剂吸附HCl过程是吸热、自发进行并且是化学吸附过程。共混AC/Ca-Cu吸附脱氯剂吸附HCl吉布斯自由能变DG°平均值为负数、吸附活化能为36.486k J/mol,根据吸附热力学和吸附活化能的数据分析共混AC/Ca-Cu吸附脱氯剂吸附HCl是一种吸热反应,并且能够不借助外部条件的情况下自主进行的吸附过程,同时也是化学吸附和物理吸附相互作用的过程。(4)基于静态吸附实验数据,利用aspen adsorption进行动态吸附模拟。结果表明脱氯剂动态吸附HCl的穿透曲线模拟结果与静态吸附实验结果基本一致;进料浓度越高、流速越快,床层被穿透的时间显著提前,但脱氯剂的最大吸附量不受进料流速大小的任何影响;传质系数小于0.1s时,其对动态吸附效果影响较大。

关键词：吸附脱氯共混法动力学热力学 aspen adsorption

CHA结构硅铝沸石合成及CO2/N2吸附分离性能研究

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CHA结构硅铝沸石合成及CO2/N2吸附分离性能研究

作者：孙鹏来东北石油大学

学位级别：硕士

含碳化石燃料燃烧所排放各种气体的组成极其复杂,其中约85%为N,12%为CO。因此,为了减少温室气体的排放,分离烟气中的CO和N是现阶段的研究热点。其中,具有八元环孔道结构的CHA分子筛(Chabazite和SSZ-13)因其许多显著的优点而引起了广泛... 详细信息

含碳化石燃料燃烧所排放各种气体的组成极其复杂,其中约85%为N,12%为CO。因此,为了减少温室气体的排放,分离烟气中的CO和N是现阶段的研究热点。其中,具有八元环孔道结构的CHA分子筛(Chabazite和SSZ-13)因其许多显著的优点而引起了广泛的关注和研究。本文依次使用N,N,N-三甲基-1-金刚烷基氢氧化铵作为模板剂,借助水热合成方法制备出SSZ-13分子筛。并利用Y型分子筛,利用水热合成法成功制备出Chabazite分子筛。并对上述样品依次与第二主族II(Mg、Ca、Sr和Ba)和第二副族II(Zn)的阳离子与二者原粉进行离子交换并改变其离子交换液浓度(10%-50%),交换后的分子筛,借助XRD、SEM和FT-IR进行表征。在298K和0-1000k Pa依次测定不同阳离子且不同离子交换液浓度交换后的样品对CO和N吸附行为,获得等温吸附曲线,吸附等温曲线均以Langmuir-Freundlich吸附等温曲线进行拟合。测试表明,随着阳离子种类和离子交换液浓度改变,造成CO和N吸附量显著变化主要原因在于引入后阳离子的离子半径大小、引入阳离子的总体数量、阳离子占位和样品Si/Al值的差异。此外,从动力学角度,利用线性驱动力模型(LDF)分别对CO和N在离子交换后样品的传质系数(K)、扩散系数(D)和动力学选择性(D/D)进行计算。在测试样品中,CO的传质系数(K)和扩散系数(D)均大于N,同时在30%Sr-Chabazite的CO和N的传质系数(K)和扩散系数(D)均大于30%Sr-SSZ-13。说明Sr交换后的CHA结构的沸石动力学分离表现均很优秀。并结合aspen adsorption动态模拟双塔PSA烟道气分离,经过与K-Chabazite和Na-SSZ-13的模拟结果比较,可以得出:在N/CO=0.85/0.15混合气的吸附分离过程中,无论是K-Chabazite还是30%Sr-Chabazite分子筛,其性能优势均大于Na-SSZ-13和30%Sr-SSZ-13分子筛。通过四种吸附剂对于N的纯度和产率比较可知,在气体分离领域,阳离子种类和阳离子的数量对气体分离起到至关重要的作用。同时,Si/Al相对较低的分子筛(Chabazite)较同结构且Si/Al相对较高的分子筛(SSZ-13)更具有优势。模拟结果与前文上述吸附剂的平衡选择性(α)、分离性能(S)和动力学选择性(D/D)我们可以得出,在烟道气中分离CO与N的PSA过程中,选用30%Sr-Chabazite作为吸附剂,性能最优。

关键词： CHA结构的沸石平衡吸附 aspen adsorption PSA

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煤炭地下气化提氢过程的模拟研究

煤炭地下气化提氢过程的模拟研究

作者：宗凯强昆明理工大学

学位级别：硕士

煤炭气化技术作为煤炭洁净转化的龙头和关键技术,在煤炭高效利用中占有重要位置,而煤炭地下气化技术不仅可以有效契合现代能源经济发展方向,还可以改变煤炭资源开采和利用方式,彻底改变传统挖煤卖煤粗放型发展模式,实现煤炭安全开采和... 详细信息

煤炭气化技术作为煤炭洁净转化的龙头和关键技术,在煤炭高效利用中占有重要位置,而煤炭地下气化技术不仅可以有效契合现代能源经济发展方向,还可以改变煤炭资源开采和利用方式,彻底改变传统挖煤卖煤粗放型发展模式,实现煤炭安全开采和生态保护。针对当前我国煤炭资源以及清洁能源发展问题,根据煤炭地下气化提氢全流程工艺,基于aspen Plus和aspen adsorption软件,分别对可控后退注入点（Controlled Retraction Injection Point,CRIP）工艺煤炭地下气化过程、低温甲醇洗单塔工艺流程、多组分气体吸附过程的穿透曲线和变压吸附循环过程进行仿真模拟。通过与参考文献中的实验数据进行对比,验证模型的正确性。在此基础上,针对地下气化炉的有效反应体积和各个操控因素对地下气化的影响,本文利用正交分析对不同操控因素进行权重分析;对工艺所涉脱硫、脱碳环节,采用低温甲醇洗单塔工艺,选择合适的热力学模型,并通过序贯二次规划（Sequential Quadratic Programming,SQP）算法对过程进行高效、精确求解,同时探讨系统冷负荷供给、甲醇循环量对HS、CO去除效果有何影响;而提氢过程是对气化气提质增效的有效手段,本文还研究影响吸附过程和变压吸附循环的设计、操控参数,探讨其对穿透曲线及变压吸附氢气纯化性能的影响,主要内容如下:（1）首先建立CRIP工艺煤炭地下气化模型,确定了地下气化炉的有效反应体积和反应釜（RCSTR）数量,利用工程数据验证所建地下煤气化模型的准确性。利用模型研究氧煤比、蒸汽煤比、气化压力、氧气浓度对主要气化指标的影响,研究可知:随着氧煤比的增加,有效气含量和煤气产率显著增加,而煤气热值逐渐下降,但碳转化率和冷煤气效率逐渐增加;随着蒸汽煤比的增加,有效气含量逐渐下降,煤气热值、煤气产率和冷煤气效率逐渐增加,而碳转化率明显下降;随着气化压力的增加,有效气含量略微增加,煤气热值和冷煤气效率整体逐渐降低,煤气产率和碳转化率整体呈增加趋势但不明显,通过分析可知,气化压力的变化对煤气化主要指标的影响较小;随着氧气浓度的增加,有效气含量显示略有降低随后明显增加,煤气热值先增加后减少,而煤气产率、碳转化率和冷煤气效率逐渐增加。（2）利用正交分析可知:氧煤比对气化过程及结果影响较大,其对有效气含量、碳转化率、煤气热值、煤气产率的影响均是最大;气化压力对冷煤气效率影响最大,居于首位,而对碳转化率、煤气效率、煤气热值的影响处于第二;蒸汽煤比对煤气热值、煤气产率、冷煤气效率的影响排第三位,而对于有效气占比和碳转化率处于末位;氧气浓度对有效气占比的影响仅次于氧煤比,居于第二位,而对于煤气热值、煤气效率、冷煤气效率的影响均为末位。（3）采用PC-SAFT热力学方法对低温、高压的甲醇吸收酸性气体相平衡数据进行模拟,建立低温甲醇洗程模型,采用面向方程法（Equation Oriented,EO）对带换热网络的热集成系统进行建模,并采用SQP算法快速、高效求解该高维、非线性系统。对低温甲醇洗方案进行分析,重点分析了单塔结构及其特点;并研究了适当的算法以确保过程收敛。最后建立了能较好反映参考方案的模型,并分别对HS、CO去除和收集进行分析。（4）建立CH/CO/CO/H体系变压吸附分离过程数学模型,使用aspen adsorption搭建穿透曲线模拟模型,将所得到的穿透曲线的实验与模拟数据进行对比,结果表明与实验数据吻合良好。研究了压力对穿透曲线的影响,结果表明单个组分的穿透顺序和穿透曲线的形状没有随压力的改变而改变,然而随着压力的增加,每个组分的穿透时间显著延长。通过aspen adsorption软件所建变压吸附模型,分析了吸附压力、吸附时间和P/F比的变化对模拟结果的影响,发现随着吸附压力的增加,纯度呈增加趋势,但同时回收率显著下降;回收率随吸附时间的增加而升高,产品纯度先保持基本不变后逐渐降低;对于P/F,随着P/F的增加回收率逐渐降低,产品纯度先逐渐增加后无显著增加。最后可以得到在进料流量为13184Nm/h时的最优操作参数为吸附时间620s,吸附压力为3.5MPa,P/F为0.1,此时H纯度达到99.969%,回收率为78.3%。

关键词：煤炭地下气化低温甲醇洗变压吸附提氢 aspen Plus aspen adsorption

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Cu（Ⅰ）Y吸附剂的制备及其应用

Cu（Ⅰ）Y吸附剂的制备及其应用

作者：李淑娜天津大学

学位级别：硕士

本文主要采用水热离子交换法制备Cu（I）Y吸附剂，考察吸附剂制备过程中对吸附剂吸附效果的一系列影响因素，如铜盐的种类、铜盐的浓度、离子交换次数和离子交换时间等。研究了该吸附剂在固定床温度为30oC、CO分压为6KPa（a）下吸附一... 详细信息

本文主要采用水热离子交换法制备Cu（I）Y吸附剂，考察吸附剂制备过程中对吸附剂吸附效果的一系列影响因素，如铜盐的种类、铜盐的浓度、离子交换次数和离子交换时间等。研究了该吸附剂在固定床温度为30oC、CO分压为6KPa（a）下吸附一氧化碳的动态吸附性能，测定了穿透曲线，计算出其动态吸附容量为2.1385mmol/g，比NaY分子筛对CO的动态吸附量提高了37.2倍。用BET吸附仪测定了，Cu（I）Y吸附剂比表面积，用电感耦合等离子体原子发射光谱（ICP）测定其离子交换度为59%，含铜量为9.52%（质量分数）。通过粉末X射线衍射仪（XRD）和场发射扫描电子显微镜（SEM）表征发现，水热交换法制备的CO吸附剂，Cu2+有效地取代了NaY原粉中Na+，经过焙烧还原后仍然能够维持原骨架结构的完整。用NH3-TPD考察了改性前后吸附剂酸度的变化，用H2-TPR考察了吸附剂合适的还原温度。吸附剂再生性能的研究也是变压吸附过程中一项重要的内容，本文通过抽真空和氮气吹扫两种解吸方式，对不同温度下Cu（I）Y的再生性能进行了研究，通比较解吸后的吸附剂对CO的吸附量发现，采用130oC下吹扫氮气的方法再生，再生彻底并且吸附效果稳定。根据络合吸附原理，将制备的Cu（I）Y吸附剂应用到吸附脱除甲硫醚的研究中，通过微量硫色谱仪来测定0.1MPa下甲硫醚的穿透曲线，计算出Cu（I）Y吸附剂对甲硫醚的吸附量为63.116mgS/g吸附剂，与其他吸附剂相比，制备的Cu（I）Y吸附剂在吸附脱除甲硫醚领域内也有着良好的应用前景。在单塔吸附脱除CO的实验基础上，用aspen adsorption模拟单塔穿透过程，模拟结果与实验基本一致。在aspen adsorption软件中建立了五塔变压吸附分离合成气生产高纯度CO的工艺模型，考察了吸附剂的吸附分离性能，在吸附压力为0.56MPa、解吸压力为-0.075MPa下，能将CO的含量从32.3%浓缩到95.16-98.12%，回收率为88.47-99.44%，并研究了尾气出口流量和置换气流量对产品气纯度和回收率的影响，模拟过程可为工业生产提供指导作用。

关键词：变压吸附 Cu(I)Y吸附剂 CO 甲硫醚穿透曲线 aspen adsorption

ETS-10吸附分离CF4/N2的实验及模拟研究

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ETS-10吸附分离CF4/N2的实验及模拟研究

作者：刘伟杰东北大学

学位级别：硕士

近半个世纪以来,由于工业需求和生产活动的持续增加,尤其是发展中国家的铝产能扩张导致CF4的排放量与日俱增,而CF4又是一种具有高温室效应潜势的气体,且对臭氧层有破坏作用,因此寻求一种经济合理的CF4吸附技术迫在眉睫。钛硅分子筛ETS-1... 详细信息

近半个世纪以来,由于工业需求和生产活动的持续增加,尤其是发展中国家的铝产能扩张导致CF4的排放量与日俱增,而CF4又是一种具有高温室效应潜势的气体,且对臭氧层有破坏作用,因此寻求一种经济合理的CF4吸附技术迫在眉睫。钛硅分子筛ETS-10具有独特微孔骨架结构,具有很好的吸附性、离子交换性和催化活性,这种多功能化性质,使其在有机合成、催化、吸附分离CO2/N2和脱水脱硝脱硫等领域已有广泛应用,结合钛硅分子筛ETS-10的这些特点和优势,本论文开展利用ETS-10吸附分离CF4的实验和模拟研究,具体如下:首先采用水热合成法合成了 ETS-10分子筛,用XRD、SEM和FTIR对样品进行表征,确保得到了高纯度的ETS-10分子筛。对ETS-10进行CF4吸附性能研究,结果表明,制备的ETS-10具有较高的CF4吸附能力,常压下273 K、303 K、333 K时的CF4吸附量分别为 1.4 mmol/g、1.12 mmol/g 和 0.94 mmol/g。对 ETS-10 的 CF4 吸附进行了Langmuir、Dual-site Langmuir(DSL)、Freundlich、Toth 四个模型的拟合,得知 Langmuir模型具有最好的拟合效果。利用IAST模型对ETS-10进行了不同温度下的CF4/N2吸附选择比计算,在常压下温度为273 K、303 K和333 K的整体吸附选择因子都大于5,证明ETS-10可以用于CF4/N2分离。对ETS-10吸附CF4和N2进行吸附热力学研究,结果表明ETS-10吸附CF4属于物理吸附,且对CF4吸附能力大于对N2的吸附能力。吸附动力学研究表明班厄姆模型拟合效果最好。在实验研究基础上,利用aspen adsorption软件对钛硅分子筛ETS-10分离CF4/N2混合气体过程开展研究,根据单组分气体的吸附等温线实验数据,应用Origin软件拟合工具拟合出与温度相关的Langmuir吸附平衡模型参数,并讨论拟合结果适用性问题。基于热力学、流体力学和传热传质学,建立多组分气体在吸附床中的模型,并给出模型的初始条件和边界条件。然后建立数学模型,利用数学模型建立模拟流程图,吸附过程的辅助设计可以借助于aspen adsorption。基于aspen adsorption得到ETS-10分子筛吸附CF4过程的穿透曲线图和吸附床层CF4浓度轴向分布图。通过对CF4穿透曲线的研究,可观察到压力、传质系数、温度、吸附剂的量和堆积密度等变量对CF4穿透曲线的影响。改变传质系数时,随着传质系数的增加,穿透曲线变得陡峭,传质区长度和吸附阻力都减小,同时提高了分子筛的利用率;当温度发生改变时,穿透点开始移动,吸附量随温度的升高减小,但吸附速率却得以加快。在一定的范围内,若要提高分子筛的利用效率,可以适当的增加压力,减小温度,增大传质系数。气体流速越快,穿透越快,但气体流速过快时,会导致吸附质分子与吸附剂表面无法完全接触,降低吸附效率。当改变吸附剂的量时,穿透时间随着吸附剂的量增加而增加,吸附量也随之增加,随着吸附剂的量增加,吸附床尺寸也要发生变化,因此要根据实际情况选择合适的吸附床;穿透时间随着堆积密度的增加而增加,实际生活中应控制吸附剂的堆积密度,避免堆积密度过大影响吸附穿透时间,降低吸附效率。总的来说,本文基于aspen adsorption在吸附领域开展了关于吸附理论和简单应用方面的浅薄研究,为变压吸附处理四氟化碳气体提供部分基础数据,有些参考与借鉴价值。通过这次模拟,直接探究了部分因素对于吸附分离四氟化碳的影响,对实验有指导和优化作用,能够有效减少试验次数,提高实验精度。本研究寻找了提高吸附性能的最优条件,为实验中进一步探究吸附过程的反应机理和传质过程打下基础。

关键词： ETS-10 aspen adsorption 四氟化碳吸附穿透曲线