文档介绍：北京化工大学
硕士学位论文
分子筛中扩散及界面阻力的模型化研究
姓名:王朝丽
申请学位级别:硕士
专业:化学工程
指导教师:刘辉
20090531
分子筛中扩散及界面阻力的模型化研究摘要本论文旨在建立复合结构分子筛中多组分气体的扩散模型,在分子筛膜尺度上研究烃类气体的吸附、扩散性能,为土呀饨峁够呋反应器的模型设计与研究提供指导。首先,针对分子筛膜中典型的吸附以及强、弱受限扩散两种情形,利用甋P兔枋瞿つ诶┥ⅲ⒘思萍敖面非平衡条件下吸、脱附阻力的单组分气体扩散膜模型,得到表征界面阻力的解析解。针对强受限和弱受限扩散分子和在肿由膜中的扩散,讨论了影响界面阻力的主要因素。结果表明:界面阻力分率随膜厚的增加而减小;对于弱受限的肿樱隙撕屯ㄍ付搜沽Φ改变不会影响界面阻力分率的改变;对于强受限的肿樱缑孀枇Ψ率受操作压力的影响较大。其次,利用甋P兔枋瞿つ诶┥ⅲ⒘思萍界面非平衡条件下吸、脱附阻力的多组分气体扩散膜模型,对控制方程进行离散,自编绦蚪惺登蠼狻翪/逑盗阶榉等摩尔扩散结果表明,强受限的肿拥哪だ┥⒀≡裥愿哂贑分子,界面阻力的存在使哪だ┥⒀≡裥越档停珻的膜扩散选择性升高;甲烷、乙烷、丙烷、正丁烷四组分等摩尔混合物的扩散研究中,相同操作
条件沽Α⑽露鹊和膜厚下,随着碳分子数的增加,界面阻力分率减小;但是,丙烷在平衡界面下的扩散通量反而比非平衡界面条件下小。最后,建立了复合结构分子筛中单组分及多组分烷烃气体在界面平衡条件下的扩散模型。甲烷在、械睦┥⑿源笮》希患淄樵诹讲愀春辖峁狗肿由改ず腿愀春辖峁狗肿由膜中的扩散通量与分子筛复合次序无关;乙烷、丙烷、正丁烷三组分等摩尔混合物在隖复合结构分子筛中扩散时,扩散通量与分子筛复合次序无关。关键词:分子筛,复合膜,烷烃,吸附,扩散,甋匠蹋面阻力北京化人学硕貉芯可宦畚
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队励风易哳厂幻岛岛毛岛地簦符号说明御勘矿巩厶篋扩散系数指前因子,甋┥⑾凳琺.·甋┥⑾凳卣螅琺’分子扩散体积,‘梯度双位点吸附平衡常数,.浓度,初始浓度,表面处组分浓度,‘扩散系数主体扩散系数,努森扩散系数,扩散活化能,吸附活化能,脱附活化能,扩散活化能,。体积分数分子传质系数,或狡胶獬J琍J姓较虼氏凳琺J心娣较虼氏凳琺吸附速率常数指前因子吸附速率常数,脱附速率常数,膜厚度,分子摩尔质量,扩散通量,金属主体中钯原子的浓度,钯膜表面钯原子浓度,吸附热,。吸附量,气体常数,符号说。口
曙赶肿锄锄品ю鹂谌讽阴齧勋雕呲萎秒觚%唧蟨朗保琣;保呲吸附速率,’一脱附速率或解吸速率,。扩散选择性绝对温度,时间,交互作州能,坐标轴金属表面处的疨颖轴向距离,传导系数吸附选择性分离因子或称膜扩散选择性介电常数吸附量,表面覆盖率空位率化学势,‘沸石密度,热力学校正因子铺展压力,界面阻力分率有效入口侧混合物中组分努森扩散平均组分数通透侧饱和条件表面总的向量瓼北京化搜秎:研究生学位论文口
缩略词矩阵,双位点,理想吸附溶液理论甋匠,多组分,真实吸附溶液理论符号说明
导师签名:缉保密论文注释:本学位论文属于保密范围,在土年解密后适用本授至:塑亟鱼堋曼全:≥圣塑函型旦:互:圣艿夯ィ菏北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:日期:关于论文使用授权的说明学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。