基于双位Langmuir模型活性炭的CH4吸附特征

基于双位Langmuir模型活性炭的CH4吸附特征

岳高伟; 王路; 李敏敏; 蔺海晓

【期刊名称】《天然气工业》

【年(卷),期】2020(040)004

【摘要】较之于压缩天然气存储和液化天然气存储,天然气吸附存储(ANG)方式具有能显著降低储存压力和运行成本的优点,然而,要将测定的吸附量转化为绝对吸附量,需要采用合适的模型.为了准确预测活性炭上甲烷的总储存量,采用双位Langmuir模型描述并准确预测了甲烷在活性炭上的吸附行为,误差在5％以内;进而解释了温度介于283.15～323.15 K、压力介于0.1～14.0 MPa条件下,活性炭上甲烷吸附平衡的临界点.研究结果表明:①在过剩吸附量超过极大值后,不同温度下的吸附等温线将出现交叉现象,在交叉点后,温度越高过剩吸附量越大;②甲烷的吸附相体积和气相密度,随平衡温度和压力的变化而变化,随着温度的升高,体积密度项对于绝对吸附量的贡献逐渐减小;③在343.15 K和14 MPa 以下,实际吸附甲烷量超过86.9％,游离甲烷相含量低于13.1％,游离甲烷相含量的贡献率随温度的升高而逐渐增大.结论认为,该模型能快速、准确地预测真实的甲烷存储量,可以为大型天然气吸附存储技术的研究和开发提供帮助.

【总页数】8页(125-132)

【关键词】天然气吸附存储(ANG); 过剩吸附; 绝对吸附; 吸附量; 温度; 活性炭; 双位Langmuir模型; 精准预测

【作者】岳高伟; 王路; 李敏敏; 蔺海晓

【作者单位】河南理工大学土木工程学院

【正文语种】中文