两组分有机气体等温吸附模拟与传热传质分析

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(lineardrivingforce，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ki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=0.00319W/(m×K)-1，hi=0.01542W/(m2×K)-1，丙酮DL1=0.05692m2/s，k1=0.0605s-1，甲苯DL2=0.6556m2/s，k2=0.00756s-1。