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煤吸附气体表面扩散的阻塞系数与模型 被引量:1
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作者 张玉贵 陈世强 +4 位作者 张明杰 闫江伟 刘操 李哲 程菂 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1068-1078,共11页
80%~90%的煤层气(煤矿瓦斯)以吸附态赋存,吸附态气体的扩散以表面扩散为主,对煤层气运移起决定性的作用。采用动力学与热力学方法,基于CHEN和YANG的表面扩散气体分子随机跳跃机制和吸附气体扩散过渡态理论,将表面扩散动力学参数与等量... 80%~90%的煤层气(煤矿瓦斯)以吸附态赋存,吸附态气体的扩散以表面扩散为主,对煤层气运移起决定性的作用。采用动力学与热力学方法,基于CHEN和YANG的表面扩散气体分子随机跳跃机制和吸附气体扩散过渡态理论,将表面扩散动力学参数与等量吸附热联合,推导了表面扩散阻塞系数(κ)的理论计算方法,建立了煤吸附气体表面扩散系数模型,并应用该模型讨论了温度、压力、等量吸附热和阻塞系数对表面扩散系数的影响。获得以下结论:①建立了采用等量吸附热计算阻塞系数的方法。煤吸附气体过程中,0<κ<1;吸附达到平衡,气体分子向前和向后弹跳的概率相等,κ=1;理想状态下的无限空间的表面扩散,不存在阻塞,κ=0。②构建了煤吸附气体表面扩散系数模型并经过验证。煤吸附气体表面扩散系数仅为等量吸附热、覆盖度和温度的函数,所需参数只用常规等温吸附实验即可获得,适用于低压至高压的全过程,模型简洁实用;经验证,所建立的模型与实验数据拟合度R^(2)=0.5779~0.9640,表明该模型是可靠的。③讨论了温度、压力、等量吸附热和阻塞系数对表面扩散的影响。温度与表面扩散系数呈线性正相关,压力与表面扩散系数呈Langmuir方程形式变化,等量吸附热与表面扩散系数呈指数相关性,阻塞系数与表面扩散系数呈幂函数相关性。④煤层气表面扩散在微观上是吸附气体分子的活化跳跃过程(由吸附势差引起的活化),在宏观上可视为由浓度梯度驱动。研究结果丰富了对煤层气表面扩散行为的认识,并提供了一种利用热力学参数评价煤层气表面扩散系数的方法。 展开更多
关键词 吸附气体 表面扩散模型 阻塞系数 过渡态理论 吉布斯自由能 等量吸附热
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考虑气体多层吸附的表面扩散传输模型 被引量:7
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作者 王登科 李文睿 +2 位作者 浦海 魏建平 于充 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期115-123,共9页
纳米孔内气体主要以吸附态为主,孔隙壁面的表面扩散传输对多孔介质内气体流动的贡献不容忽视。鉴于Langmuir单层吸附模型不能有效描述高温高压条件下的气体吸附特征,以单层吸附覆盖度为基础,推导出新的吸附气体表面扩散系数的理论计算公... 纳米孔内气体主要以吸附态为主,孔隙壁面的表面扩散传输对多孔介质内气体流动的贡献不容忽视。鉴于Langmuir单层吸附模型不能有效描述高温高压条件下的气体吸附特征,以单层吸附覆盖度为基础,推导出新的吸附气体表面扩散系数的理论计算公式,并利用相关实验和理论数据验证其合理性和准确性。在此基础上构建纳米孔隙壁面气体多层吸附表面扩散模型,分析压力和温度对表面扩散传输的影响效应和规律。结果表明:提出的新的吸附气体表面扩散系数计算公式在计算吸附气体表面扩散系数方面更具优势,有效反映了气体分子的多层吸附特征;基于多层吸附理论所建立起来的吸附气体表面扩散新模型,综合考虑了温度和压力的耦合效应,比传统气体表面扩散模型更加准确可靠;压力和温度是影响吸附气体表面扩散的两个重要方面,在以表面扩散传输为主的纳米孔中,气体表面扩散通量的压力影响效应显著(压力升高9 MPa,通量增大2个数量级),温度影响效应较弱(平均温度每升高1℃,通量降低1.13%)。 展开更多
关键词 多层吸附 表面扩散模型 纳米孔隙 温度影响 压力影响
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一水甲酸锂晶体生长动力学和生长机理的研究 被引量:1
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作者 王燕 于锡玲 +1 位作者 孙大亮 殷绍唐 《人工晶体学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第2期149-153,共5页
本文实时测定了 312 .16K时一水甲酸锂晶体 (LFM ) (0 10 )和 (0 2 1)面的生长速率。根据Bennema修正的用于水溶液晶体生长的BCF表面扩散模型 ,计算了晶体生长过程的激活能以及动力学系数。结果表明LFM晶体生长主要是表面扩散控制的螺... 本文实时测定了 312 .16K时一水甲酸锂晶体 (LFM ) (0 10 )和 (0 2 1)面的生长速率。根据Bennema修正的用于水溶液晶体生长的BCF表面扩散模型 ,计算了晶体生长过程的激活能以及动力学系数。结果表明LFM晶体生长主要是表面扩散控制的螺位错生长机制。 展开更多
关键词 一水甲酸锂晶体 BCF表面扩散模型 非线性光学晶体 晶体生长动力学 生长机理 激活能
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水中丙酮在活性炭上吸附平衡与动力学研究 被引量:1
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作者 许磊 徐敏 +1 位作者 刘晓勤 姚虎卿 《南京工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2003年第3期45-48,共4页
研究了水中丙酮在活性炭上的吸附平衡与动力学曲线,对在20、30、40℃下的吸附等温线用Freundich方程拟合,得出了满意的结果。选择合适的实验条件,在消除了外膜阻力的条件下,表明颗粒内扩散中的表面扩散占主要地位,考察了初始浓度、温度... 研究了水中丙酮在活性炭上的吸附平衡与动力学曲线,对在20、30、40℃下的吸附等温线用Freundich方程拟合,得出了满意的结果。选择合适的实验条件,在消除了外膜阻力的条件下,表明颗粒内扩散中的表面扩散占主要地位,考察了初始浓度、温度、活性炭粒径等因素对丙酮吸附的影响,并用间歇搅拌槽吸附的表面扩散模型拟合出扩散时间常数。 展开更多
关键词 丙酮 活性炭 吸附平衡 动力学 表面扩散模型 扩散时间常数 工业废水 废水处理
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吸附树脂对唾液酸的分离纯化
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作者 张振 李丹 +3 位作者 陈辰 吴菁岚 应汉杰 乔浩 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期4153-4158,共6页
采用一种新型的吸附树脂RH-1从唾液酸(sialic acid,SA)生物转化液中分离回收SA。研究了SA在树脂上的吸附平衡、吸附动力学以及柱动态吸附和解吸的过程。测定了不同温度条件下SA的吸附等温线,发现SA在树脂上的吸附容量随着温度升高而降低... 采用一种新型的吸附树脂RH-1从唾液酸(sialic acid,SA)生物转化液中分离回收SA。研究了SA在树脂上的吸附平衡、吸附动力学以及柱动态吸附和解吸的过程。测定了不同温度条件下SA的吸附等温线,发现SA在树脂上的吸附容量随着温度升高而降低,吸附过程为放热过程,符合Henry吸附模型(R^(2)=0.998)。表面扩散模型能较好地描述SA在树脂上的吸附动力学行为,拟合得到的表面扩散系数De为2.19×10^(-9)m^(2)/s,SA在10min内就可以达到吸附平衡。最后通过柱动态法回收转化液中的SA,考察了SA在不同工艺条件下在树脂上的穿透曲线,水作为洗脱剂,回收得到的SA收率≥99.8%。用水就能实现SA的分离回收,为SA的绿色生产提供了一种新方法。 展开更多
关键词 唾液酸 色谱 吸附等温线 表面扩散模型 动态吸附
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用适宜的培养菌提高从废冶炼催化剂中溶解金属的能力——pH和Fe(Ⅱ)的影响
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《湿法冶金》 CAS 北大核心 2010年第3期162-162,共1页
Dong—Jin Kim,et al.研究了加与不加细菌培养基,从废冶炼催化剂中浸出镍、钒、钼和铝,评价了浸出因素,如pH和Fe(Ⅱ)浓度对2种细菌培养基浸出的影响。浸出动力学用先快速、随后慢速,分别对应表面扩散模型和孔隙扩散模型来表征... Dong—Jin Kim,et al.研究了加与不加细菌培养基,从废冶炼催化剂中浸出镍、钒、钼和铝,评价了浸出因素,如pH和Fe(Ⅱ)浓度对2种细菌培养基浸出的影响。浸出动力学用先快速、随后慢速,分别对应表面扩散模型和孔隙扩散模型来表征。在适宜和不适宜培养基中,镍和钒的浸出率分别约为95%和85%,钼浸出率比镍和钒浸出率低的原因是钼基体上的疏水硫层与难处理特性相互影响。 展开更多
关键词 Fe(Ⅱ) 催化剂 PH 冶炼 培养菌 浸出动力学 表面扩散模型 能力
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