二氧化碳在活性炭上的吸附及脫附過程數(shù)值模擬.pdf

1、二氧化碳作為最主要的溫室氣體，直接向大氣層排放，將對人類和自然環(huán)境產(chǎn)生嚴(yán)重負(fù)面影響和危害，因此關(guān)于二氧化碳減排問題已成為全球共同關(guān)心的議題。而對二氧化碳進(jìn)行地質(zhì)存儲是很有前途的建議，特別是近來有專家提出用二氧化碳作天然氣地下儲氣庫的方法，既緩解了環(huán)境壓力，又利于地下儲氣庫建設(shè)，但前提是找到一種好的方法大量搜集二氧化碳。
　　在眾多方法之中，利用多孔介質(zhì)吸附收集二氧化碳具有廣闊前景?；钚蕴孔鳛槎嗫捉橘|(zhì)，對二氧化碳具有很好的吸附性能，

2、本課題的主要任務(wù)是研究用多孔介質(zhì)活性炭來吸附二氧化碳。而多孔介質(zhì)對二氧化碳的吸脫附量受到多種因素的影響，主要包括三個方面的因素：一是吸附劑的吸附性能，二是二氧化碳?xì)怏w中氣體雜質(zhì)，三是吸脫附過程中吸附熱效應(yīng)。國內(nèi)外學(xué)者對多孔介質(zhì)吸脫附二氧化碳做了大量研究工作，取得了很大的成績，但他們的側(cè)重點(diǎn)在研究高效吸附劑來提高吸附量和二氧化碳的選擇性吸附等方面。
　　本文通過實驗數(shù)據(jù)擬合出二氧化碳在活性炭上的吸附等溫線，根據(jù)克勞修斯-克拉貝龍方程

3、計算出了等量吸附熱。以內(nèi)裝活性炭的圓柱形吸附床為研究對象，基于熱力學(xué)、傳熱學(xué)、流體力學(xué)和多孔介質(zhì)中氣體的吸附等理論，建立了吸脫附過程中的動態(tài)數(shù)學(xué)模型，并采用壓力速度溫度耦合算法對模型進(jìn)行了數(shù)值求解。主要研究吸附床動態(tài)吸附/脫附過程中溫度場的分布，并研究了不同的充放氣壓力，不同的充氣溫度和不同的充放氣速度所對應(yīng)的熱效應(yīng)，探討了熱效應(yīng)對吸附/脫附量的影響。
　　本文從提高二氧化碳在活性炭上吸附/脫附性能方面，為解決吸附/脫附過程中熱效