活性炭(tan)吸附輕鏈(lian)烷烴

　　金豐活性炭通常(chang)用(yong)于活性炭吸附(fu)輕(qing)鏈烷烴(jing)(jing)。對活性炭吸附(fu)劑上(shang)輕(qing)鏈烷烴(jing)(jing)吸附(fu)的適(shi)當描述和(he)分(fen)析對于揮發性化合物去(qu)除、氣(qi)體排(pai)放(fang)處理(li)、天(tian)然(ran)氣(qi)儲存等重要實際應用(yong)至關重要。特別是天(tian)然(ran)氣(qi)儲運， C2   s在給(gei)定(ding)項目的經(jing)濟和(he)技(ji)術可行性的適(shi)當定(ding)義中，烷烴(jing)(jing)組成及其在循環充放(fang)電過程中的吸附(fu)行為可能至關重要。

　　我們研究了(le)各(ge)種(zhong)活(huo)(huo)性炭(tan)材(cai)料，發(fa)(fa)現活(huo)(huo)性炭(tan)可(ke)能是天然(ran)(ran)(ran)氣(qi)儲存(cun)介(jie)質，通常關(guan)注(zhu)天然(ran)(ran)(ran)氣(qi)甲烷(wan)(wan)(wan)(wan)的(de)(de)主要成(cheng)分(fen)。在(zai)*近(jin)的(de)(de)一(yi)項研究中，椰殼活(huo)(huo)性炭(tan)在(zai)高(gao)達40巴的(de)(de)壓力下吸附(fu)(fu)甲烷(wan)(wan)(wan)(wan)。提出了(le)以椰殼為(wei)前體制備的(de)(de)納米(mi)多孔(kong)活(huo)(huo)性炭(tan)材(cai)料吸附(fu)(fu)甲烷(wan)(wan)(wan)(wan)、乙烷(wan)(wan)(wan)(wan)和丁烷(wan)(wan)(wan)(wan)的(de)(de)純組分(fen)平衡數(shu)據。這些數(shu)據及其適當的(de)(de)表達和理解將有必要在(zai)未來用(yong)于(yu)儲存(cun)和輸(shu)送吸附(fu)(fu)天然(ran)(ran)(ran)氣(qi)的(de)(de)實(shi)際(ji)系統(tong)中建模和模擬充放電循環。數(shu)據使用(yong)Toth評估等(deng)溫線。根(gen)據等(deng)溫線實(shi)驗(yan)數(shu)據估算，吸附(fu)(fu)劑烷(wan)(wan)(wan)(wan)烴負荷(he)可(ke)在(zai)系統(tong)實(shi)際(ji)設(she)計中發(fa)(fa)揮重(zhong)要作用(yong)。

　　吸附(fu)等(deng)溫線顯示活(huo)性(xing)炭260至300K甲烷、乙烷和(he)丁烷的等(deng)溫線在兩者之間的溫度(du)下進行測(ce)(ce)量。還測(ce)(ce)量了解(jie)吸數(shu)據的組分，以測(ce)(ce)試吸附(fu)等(deng)溫線的可逆(ni)性(xing)。使(shi)用下面給(gei)出的Toth方程(cheng)描述實(shi)驗數(shu)據和(he)給(gei)出的溫度(du)依賴性(xing)Toth方程(cheng)：

　　準備物料

　　從椰(ye)殼中獲得的納(na)米(mi)多孔活(huo)性炭(tan)樣品(pin)通過化學(xue)和物理(li)活(huo)化，BET表面(mian)積約為 2100厘米(mi)2/g。金豐技術人(ren)員可(ke)以詢(xun)問(wen)樣品(pin)制備的詳細信息。甲(jia)烷(wan)(wan)、乙烷(wan)(wan)和丁烷(wan)(wan)的純度為99%。

　　輕鏈烷烴(jing)的吸附測量

　　甲烷、乙(yi)烷和(he)丁(ding)烷標準(zhun)重量(liang)分析儀測(ce)量(liang)甲烷、乙(yi)烷和(he)丁(ding)烷的吸附等溫線。樣品在真空下高達1000℃原位(wei)再生在溫度下。吸附測(ce)量(liang)50/50乙(yi)二醇/水(shui)浴(yu)時，樣品溫度控(kong)制。

　　圖顯(xian)示(shi)的方(fang)程式描述(shu)的活性(xing)炭吸(xi)附實驗數(shu)據。(1)和(he)(2)。這兩個方(fang)程對數(shu)據有很(hen)好的描述(shu)，但每(mei)個組(zu)(zu)件(jian)只需(xu)要一組(zu)(zu)參數(shu)。方(fang)程(1)每(mei)個組(zu)(zu)件(jian)必須(xu)適用于(yu)每(mei)個溫度。數(shu)據顯(xian)示(shi)增加碳數(shu)增加吸(xi)附的預期行為。從解吸(xi)測量(liang)(liang)中組(zu)(zu)分都(dou)有可(ke)逆等溫線(xian)。甲烷吸(xi)附相當于(yu)其(qi)他(ta)活性(xing)炭樣品。然而，即(ji)使在室(shi)溫下，該材料的丁烷容量(liang)(liang)也很(hen)高(gao)，負載高(gao)達9mol/kg。表3。

　　如(ru)圖(tu)(tu)3所示。從這(zhe)(zhe)些(xie)圖(tu)(tu)(外推(tui)到P=0)確定亨利(li)定律(lv)常數，并在(zai)圖(tu)(tu)4中顯示每個組(zu)分(fen)的(de)(de)(de)反向溫(wen)度。從這(zhe)(zhe)些(xie)圖(tu)(tu)片可以看出(chu)，亨利(li)定律(lv)的(de)(de)(de)常數從甲烷增加到丁烷，正如(ru)預期(qi)的(de)(de)(de)那樣(yang)。圖(tu)(tu)4中線的(de)(de)(de)斜率與低覆蓋(gai)率下的(de)(de)(de)吸附熱有關(guan)。這(zhe)(zhe)些(xie)值如(ru)表3所示BPL和BAX與活(huo)性炭獲得的(de)(de)(de)值相比。甲烷的(de)(de)(de)低覆蓋(gai)熱量略低于(yu)其他活(huo)性炭，但椰殼活(huo)性炭上(shang)的(de)(de)(de)乙烷和丁烷值明(ming)顯低于(yu)BPL和BAX低覆蓋(gai)熱量。結果表明(ming)了三種(zhong)材料(liao)的(de)(de)(de)孔(kong)徑分(fen)布差異。

　　椰殼(ke)活(huo)性(xing)炭(tan)上的甲(jia)烷(wan)、乙烷(wan)和丁烷(wan)的實驗(yan)吸附(fu)(fu)數據(ju)為(wei)260-300K，壓力高(gao)達1巴(ba)。解吸測量顯示了(le)三(san)種成(cheng)分(fen)的等溫線的可逆性(xing)。與之前(qian)報道的一般活(huo)性(xing)炭(tan)數據(ju)相比，活(huo)性(xing)炭(tan)材(cai)料顯示丁烷(wan)吸附(fu)(fu)量顯著增加。