甲烷在MIL-101上的吸附平衡分析及充放气特性

论文摘要

为研制吸附储存天然气（ANG）用的金属有机框架物（MOFs）,选择MIL-101（Cr）试样进行甲烷的吸附平衡与充放气实验。试样由溶剂热法合成,经测试77.15 K氮吸附数据作表征结构后,在温度293-313 K、压力0-100 k Pa和0-7 MPa条件下测试甲烷吸附平衡数据,运用亨利定律标绘和Toth方程确定甲烷在试样上的极限吸附热和绝对吸附量,比较了ClausiusClapeyron（C-C）方程和Toth势函数计算的等量吸附热。最后,在工程应用对应的流率10-30 L/min,对装填940 g试样、容积为3.2 L的适型储罐吸附床进行甲烷充放气实验。结果表明,甲烷在试样上的平均极限吸附热为23.89 k J/mol,测试范围内Toth方程预测的平均相对误差为1.06%,由C-C方程和Toth势函数确定的平均等量吸附热分别为15.51和13.56 k J/mol;在有效充放气时间内,储罐在10和30 L/min流率时的总充/放气量分别为347 L/338 L和341 L/318 L,放气率为98.3%和94.1%。工程应用应选用C-C方程确定的等量吸附热,并采取慢充/放以增大充/放气量和提高吸附床脱气率。

论文目录

• 1 实验部分
•   1.1 材料的制备与表征
•   1.2 吸附平衡测试
•   1.3 MIL-101吸附床充放气实验
• 2 结果与讨论
•   2.1 吸附平衡
•   2.2 等量吸附热
•   2.3 充放气过程
• 3 结 论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵国斌,郑青榕,张维东,张轩

关键词: 甲烷,吸附平衡,充放气

来源: 燃料化学学报 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 化学

单位: 集美大学轮机工程学院福建省船舶与海洋工程重点实验室福建

基金: 国家自然科学基金(51979121),厦门市科技计划(3502Z20173026)项目资助~~

分类号: O647.33

页码: 1529-1536

总页数: 8

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