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两组分有机气体等温吸附模拟与传热传质分析
  • ISSN号:0258-8013
  • 期刊名称:中国电机工程学报
  • 时间:0
  • 页码:43-48
  • 语言:中文
  • 分类:O647.31[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]中南大学能源科学与工程学院,湖南省长沙市410083
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(20676154).
  • 相关项目:变压吸附过程中微尺度传质与传热交叉耦合规律
中文摘要:

理论与实验研究了丙酮和甲苯气体在活性炭中的吸附性能与温度变化,根据吸附规律,建立了丙酮和甲苯的线性推动力模型(linear driving force,LDF)等温数学模型,并应用有限差分方法求解模型。讨论了传热与传质系数对吸附床层温度和流出浓度曲线的影响,并与实验进行了对比分析。结果发现吸附相传质系数岛变小,轴向导热系数KL、内换热系数hi和轴向质扩散系数DLi变大时,丙酮和甲苯的吸附饱和时间延长,床层温度波动变小,有利于吸附净化丙酮和甲苯的混合气体;反之,结果相反,但有利于变压吸附分离甲苯和丙酮。同时通过模拟计算得到与实际情况相符的各组分传质传热参数:KL=0.003 19 W/(m·K)^-1,hi=0.01542w/(m^2·K)^-1,丙酮DL1=0.05692 m^2/s,k1=0.0605 s^-1,甲苯DL2=0.6556m^2/s,k^2=0.00756s^-1。

英文摘要:

The adsorption properties and temperature changes of acetone and toluene gas on activated carbon were studied theoretically and experimentally. Based on the rule of adsorption, a linear driving force isothermal model was developed and calculated by finite differences method. The effects of heat and mass transfer coefficients on the temperature of adsorb bed and effluent concentration were analyzed comparing by experiment. The result is that it is good for purifying the mixed gas made up of acetone and toluene when adsorption saturation time of acetone and toluene becomes longer caused by smaller mass transfer coefficients of adsorbed phase ki, bigger axial thermal conductivity coefficient KL, internal heat transfer coefficient hi and axial mass diffusion coefficient DLi; and on the contrary, it is good for separating acetone and toluene. The simulated heat and mass transfer coefficients in accordance with actual situation are as follows: KL=0.003 19 W/(m·K)^-1, hi=0.015 42 W/(m^2·K) 1, DL1=0.056 92 m^2/s, kl=0.060 5 s^-1 (acetone), DL2=0.655 6 m^2/s, k^2=0.007 56 s^-1(toluene).

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期刊信息
  • 《中国电机工程学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国电机工程学会
  • 主编:张文涛
  • 地址:北京清河小营东路15号 中国电力科学研究院内
  • 邮编:100192
  • 邮箱:pcsee@epri.sgcc.com.cn
  • 电话:010-82812536 82812534 82812545
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-8013
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2107/TM
  • 邮发代号:82-327
  • 获奖情况:
  • 1992年全国优秀科技期刊三等奖,1992年中国科协优秀科技期刊二等奖,1996年中国科协优秀科技期刊二等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:98970