吸附與變壓吸附過(guò)程傳熱傳質(zhì)耦合影響及其模擬研究.pdf

1、揮發(fā)性有機(jī)廢氣（VOCs）的治理與控制技術(shù)是自前環(huán)境保護(hù)工作研究熱點(diǎn)之一。吸附法由于具有設(shè)備簡(jiǎn)單、操作簡(jiǎn)易、能耗低等優(yōu)點(diǎn)，目前普遍被用于VOCs的凈化處理。變壓吸附（PSA）是近50年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)用于氣體凈化、分離與提純的新技術(shù)，從20世紀(jì)60年代起，PSA技術(shù)開(kāi)始應(yīng)用于從有機(jī)廢氣中回收輕烴。吸附過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生吸附熱，導(dǎo)致這一過(guò)程中的溫度與濃度交叉影響。
　　 本文以丙酮和甲苯為研究對(duì)象，進(jìn)行吸附和變壓吸附過(guò)程的傳熱傳質(zhì)研究。根

2、據(jù)吸附過(guò)程數(shù)學(xué)模型的發(fā)展，選擇了合適的質(zhì)量平衡方程、能量平衡方程，吸附平衡方程和傳質(zhì)速率方程，同時(shí)在方程中考慮了傳熱與傳質(zhì)的交叉耦合影響，建立了固定床吸附和變壓吸附的數(shù)學(xué)模型。在進(jìn)行丙酮、甲苯雙組份氣體的固定床吸附和變壓吸附實(shí)驗(yàn)中，進(jìn)行了丙酮和甲苯的吸附和變壓吸附模擬，采用有限差分法，編寫(xiě)Fortran程序，利用化工軟件Athena Visual Studio求解模型。將實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬結(jié)果對(duì)比，模型結(jié)果能較好的符合實(shí)驗(yàn)結(jié)果，證明此模型用

3、于固定床吸附和變壓吸附模擬是可行的。
　　 對(duì)固定床吸附和變壓吸附丙酮和甲苯雙組份有機(jī)氣體過(guò)程進(jìn)行了數(shù)學(xué)模擬，考察了軸向?qū)嵯禂?shù)、內(nèi)換熱系數(shù)、外換熱系數(shù)、軸向擴(kuò)散系數(shù)、吸附相擴(kuò)散系數(shù)、Soret效應(yīng)系數(shù)和Dufour效應(yīng)系數(shù)對(duì)固定床吸附和變壓吸附過(guò)程中傳熱傳質(zhì)影響。對(duì)固定床吸附和變壓吸附過(guò)程模擬后發(fā)現(xiàn)，傳熱系數(shù)主要對(duì)傳熱過(guò)程產(chǎn)生影響，對(duì)傳質(zhì)過(guò)程的影響不大；傳質(zhì)系數(shù)主要對(duì)傳質(zhì)過(guò)程產(chǎn)生影響，對(duì)傳熱過(guò)程的影響不大，并且各組分的傳質(zhì)系數(shù)