CN115144475A - VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试方法及其装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置及其测试方法,所述的测试装置包括源气发生模块、吸附质发生模块和吸附发生模块,所述源气发生模块、吸附质发生模块和吸附发生模块依次相连接。本发明能够通过增加源气发生模块内的气体发生罐、增加吸附质发生模块的吸附质发生柱来模拟实际应用中的多组分混合气体复杂环境,而且可设定吸附温度,除了设定VOCs的升华温度外,还可以通过控制源气压力来控制VOCs浓度,操作简易,结构简单,易于实现。本发明提供的测试方法步骤简单,能方便获得测试数据以及对数据进行后续处理和对吸附效率的合理评估,可以全面阐述分析吸附剂的吸附性能,提高测试结果精确性,利于推广应用。
Description
技术领域
本发明涉及VOCs吸附剂技术领域,具体涉及一种VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置及其测试方法。
背景技术
挥发性有机化合物(VOCs)是指一类在标准大气压下,沸点低于200-260℃的有机化合物。VOCs是一类有毒化合物,对大气的毒性主要体现在以下几点:参与光化学厌恶反应,形成臭氧;参与大气中二次气溶胶的形成,长时间滞留在大气中,是雾霾形成的重要因素。除此之外,VOCs也会对人体产生危害:损害人神经系统、刺激眼睛,导致白内障、严重时会致癌。
近年来,国家和地方对大气污染物的管控愈发严格,出台了一系列VOCs的排放限制标准。可见,对于VOCs治理的前景较为严峻。公开号“CN114563303A”,名称为“气体吸附材料的吸气性能测试装置及测试方法”的实用新型公开了一种气体吸附材料的吸气性能测试装置及测试方法。测试装置包括储气容器、真空机组、样品室、真空元件和制冷设备,储气容器用于储存待吸附气体,真空机组与储气容器的出口连通,真空元件设置有通孔;制冷设备用于使待测样品维持设定温度;还包括第一真空计和第二真空计,储气容器与第一真空计之间设置有调节阀,调节阀用于维持第二真空计的读数稳定。当待吸附气体流过真空元件的通孔时,在真空元件的进气侧和出气侧出现压力差,调节调节阀,使得第二真空计的读数稳定,通过获取第一真空计随时间变化的气压值,计算出不同时刻待测样品的吸气速率和一段时间内的总吸气量。该技术方案以真空计读数差值计算吸附量,可设定吸附温度,解决现有技术中存在的在测试气体吸附材料的吸气性能的过程中没有考虑实际工作环境温度因素,提升测定结果的准确度,但是其的结构相对复杂,测试操作较为繁琐,不易操作,而且不能够测量多组分吸附剂吸附量。
发明内容
针对上述不足,本发明目的在于,提供一种VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试方法及其装置。所述测试装置分为源气发生模块、吸附发生模块和吸附质发生模块三个模块,同时包括压力表与伴热管道等组件。所述测试方法的目的是利用测试装置测量出规定温度、压力、浓度、流量、气体成分下吸附剂对高熔点VOCs的穿透曲线。
本发明为实现上述目的,所提供的技术方案是:
一种VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其包括源气发生模块、吸附质发生模块和吸附发生模块,所述源气发生模块、吸附质发生模块和吸附发生模块依次相连接。所述吸附质发生模块优选通过伴热管道与所述吸附发生模块相连接。所述伴热管道包括管体、伴热带和温控仪,所述伴热带缠绕在管体上,所述温控仪与所述伴热带相连接。伴热管道作用是保持管体温度等于或略微大于温度控制箱温度,防止吸附质温度降低发生凝华。
其中,所述源气发生模块用于提供所需种类、流量和压力的源气;所述源气发生模块包括主管路和多个气体发生罐,各个气体发生罐分别通过一条分支管与所述主管路相连接,每一条分支管上均设有流量控制器和阀门,所述主管路上设有压力表。所述气体发生罐可以包括有氮气发生罐、氧气发生罐以及氦气发生罐中的一个或多个。气体发生罐可以根据实际需要进行增加;所述阀门的作用是控制气体通路,允许或阻止对应气体发生罐中的气体流入管路;所述流量控制器的作用是控制对应气体的流量,通过控制流量调整对应气体的比例;所述压力表作用是监控源气发生模块提供的源气的压力。
所述吸附质发生模块用于放置所需的吸附质以及对其进行加热或冷却到设定温度,并以源气作为载气,稳定输出压力恒定的一种或多种吸附质气体;
所述吸附质发生模块为一组或多组并联,所述吸附质发生模块包括温度控制箱、吸附质发生柱和温度控制装置,所述吸附质发生柱设置在温度控制箱内,所述温度控制装置与所述温度控制箱相连接。
所述温度控制箱的作用是提供水浴加热、油浴加热、电加热、电动压缩制冷、溴化锂吸收式制冷或液氮制冷等的环境,以实现将吸附质加热或冷却到所需温度;所述温度控制箱的温度控制范围为-100~550℃,所述保温吸附箱的温度控制范围为-100~550℃,所述伴热管道的温度优选高于所述温度控制箱的温度。
下面以水浴加热方式为例进行说明,所述温度控制装置的作用是根据设定温度控制温度控制箱的加热功率同时实时显示水浴温度;其它实施例中,可以控制温度控制箱的加热功率或冷却功率,以实时所需温度。所述吸附质发生柱优选为长12.5cm、内径3mm、外径6mm的石英玻璃管,其它实施例中,可以采用其它尺寸的容器来替换石英玻璃管。内装有吸附质,如高熔点VOCs的固体,较高沸点VOCs在常温下为固态。其它实施例中,可以采用其它尺寸的石英玻璃管。所述吸附质发生柱水浴加热至指定温度后吸附质升华至水浴温度下的饱和蒸汽压,以源气作为载气送入吸附发生模块进行吸附。根据吸附质饱和蒸汽压以及源气压力能够计算得到吸附质浓度。所述吸附质为熔点与沸点高于常温的高熔点VOCs。
所述吸附发生模块用于调整吸附质气体的温度以及对吸附质气体中的吸附质进行吸附并测试浓度。所述吸附发生模块包括保温吸附箱、浓度检测装置、负载柱和参比柱,所述保温吸附箱上设有进样口和出样口,所述保温吸附箱内带恒温功能,作用是在设定温度下将跟随源气吹来的吸附质进行吸附至吸附剂上。所述负载柱和参比柱并联设置在保温吸附箱内,且一端通过三通阀与所述进样口相连接,另一端通过三通阀与所述出样口相连接,所述浓度检测装置设置在所述出样口上。所述负载柱内装有石英砂以及对VOCs有吸附效果的粉末状或颗粒状的吸附剂;具体的,负载柱可以为长12.5cm、内径3mm、外径6mm的石英玻璃管,石英玻璃管内装有吸附剂与石英砂的混合物,其它实施例中,可以采用其它尺寸的容器来替换石英玻璃管,所述石英砂的填充质量≤50000倍吸附剂的质量。吸附剂如活性炭、沸石分子筛、活性氧化铝等对VOCs有吸附效果的粉末状物或颗粒状物。所述石英砂的作用是在不影响吸附剂吸附效果的情况下增加床层长度。所述参比柱优选为长12.5cm、内径3mm、外径6mm的空石英玻璃管,作用是在实验开始前充当吹扫管路。其它实施例中,可以采用其它尺寸的容器来替换石英玻璃管,只需与负载柱的材质、形状、尺寸的相一致即可。
所述浓度检测装置作用是测量并记录管路出口VOCs浓度。在吸附试验数据中,将记录的浓度点连接得到以时间为横轴、检测值为纵轴的曲线,称为穿透曲线。所述穿透曲线是从零点水平后升高至高位后再水平的曲线。从吸附试验开始至信号在高点平衡的时间成为穿透时间,所述吸附剂在穿透时间内所吸附的吸附质称为吸附量。较佳的,所述浓度检测装置优选为FID浓度检测器,能够较为精确地检测住吸附后气体的VOCs浓度。
所述VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置的测试方法,其包括以下步骤:
S1:打开源气模块中所需气体发生罐出口的阀门和吸附质发生模块的吸附箱,源气总流量≤1000ml/min,优选为5~50ml/min,以单组份氦气为例,调整氦气流量为10ml/min,调整管路阀门,将源气模块中的源气流经吸附质发生模块进入参比柱,对其进行吹扫,目的是清理管路中残存的杂质。所述温度控制箱的温度可以在-100~550℃之间调整,本次中,温度控制箱温度设定为130~140℃,优选为135℃。所述伴热管道的温度优选比所述温度控制箱的温度高5~20℃,本次中,将伴热管道的温度设定为140~150℃,优选为145℃,待吸附箱温度与进样口温度稳定后,观察浓度检测装置的浓度数值,当其变为水平并接近0时视为清扫完成;
S2:将流经吸附质发生模块的源气切换至流经吸附发生模块内的空负载柱,以较快速度使管路内可能存在的吸附质结晶转变为气体,吹扫出管路,实现清扫目的;
S3:所述保温吸附箱的温度可以在-100~550℃之间任意调节。将吸附质加入吸附质发生柱,调整温度控制箱温度至预定温度,使其稳定在目标吸附质浓度的温度;本次中,稳定后将保温吸附箱的温度设定为120~130℃,优选为125℃,将伴热管道的温度设定为130~140℃,优选为135℃;继续保持伴热管道的温度比所述温度控制箱的温度高;
S4:切换管路,使载气氦气连同吸附质通过参比柱进入浓度检测装置,待浓度检测浓度数值稳定时视为吸附质达到该温度下的饱和状态,此时浓度记为C0;
S5:将装有适量石英砂与适量吸附剂的负载柱换下空负载柱,切换管路,使源气连同吸附质通过新换的负载柱,同时记录浓度检测装置的浓度数值,浓度数值经历低水平-上升-高水平三个部分,当浓度数值与与吸附前浓度数值持平时即视为吸附完成;
S6:吸附结束后,关闭设备,关闭浓度检测装置,并关闭保温吸附箱加热和温度控制箱,同时最后关闭伴热管道的加热。待保温吸附箱温度降至室温后关闭氦气罐出口阀门,将装有石英砂和吸附剂的负载柱取下换上新的空负载柱,取出带有残余吸附质的吸附质发生柱并更换新的吸附质发生柱;
S7:重复步骤S1-S6,通过改变步骤S3生成吸附质中的温度控制箱温度,得到不同温度下吸附质的吸附量,之后根据吸附热力学与吸附动力学方法进行数据处理,对浓度检测装置记录的浓度数值,以及在测试温度下的吸附质饱和蒸汽压所对应的吸附质浓度进行标准化处理可以得到当前吸附温度下的单位平衡吸附量。
本发明的有益效果为:本发明提供的VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置的结构设计合理,能够通过增加源气发生模块内部的气体发生罐、增加吸附质发生模块的吸附质发生柱来模拟实际应用中的多组分混合气体复杂环境,进而能够解决现有标准规范中缺少对吸附剂吸附性能进一步分析的问题,并可以实际应用,具备较强的实际意义,而且结构简单,可设定吸附温度,读数简便,除了设定VOCs的升华温度外,还可以通过控制源气压力来控制VOCs浓度,操作简单,易于实现。本发明提供的测试方法步骤简单,能方便获得测试数据以及对数据进行后续处理和对吸附效率的合理评估,可以全面阐述分析吸附剂的吸附性能,提高测试结果精确性,利于推广应用,特别适用于涂装、涂覆、喷涂、印刷等VOCs排放行业的测试。
附图说明
图1为本发明测试装置的结构结构示意图。
图2为本发明测试方法的流程示意图。
图3为实施例1中AC和MWCNT对萘的吸附等温线拟合结果示意图。
图4为实施例1中CMK-3和CMK-5对萘的吸附等温线拟合结果示意图。
图5为实施例1中FDU-15和SWCNT对萘的吸附等温线拟合结果示意图。
图6为实施例1中六种材料对萘的穿透曲线及拟合曲线图。
图7为实施例2中六种材料对萘的穿透曲线及拟合曲线图。
图8为实施例3中六种材料对萘的穿透曲线及拟合曲线图。
具体实施方式
实施例1:参见图1,本发明提供的一种VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其包括源气发生模块、吸附质发生模块和吸附发生模块,所述源气发生模块、吸附质发生模块和吸附发生模块依次相连接。所述吸附质发生模块中的温度控制箱的作用是提供水浴加热、油浴加热、电加热、电动压缩制冷、溴化锂吸收式制冷或液氮制冷等的环境,以实现将吸附质加热或冷却到所需温度;所述温度控制箱的温度控制范围为-100~550℃。为配合吸附质发生模块使用,所述吸附质发生模块中的温度控制箱7的温度控制范围为-100~550℃。本实施例中,下面以水浴加热方式为例进行说明,所述吸附质发生模块通过伴热管道1与所述吸附发生模块相连接。所述伴热管道1包括管体、伴热带和温控仪,所述伴热带缠绕在管体上,所述温控仪与所述伴热带相连接,由温控仪控制伴热带的发热或制冷功率。本实施例中,所述伴热管道作用是保持管体温度等于或略微大于水浴温度,防止吸附质温度降低发生凝华。
所述源气发生模块包括主管路2和三个气体发生罐3,分别为氮气发生罐、氧气发生罐以及氦气发生罐,三个气体发生罐3分别通过一条分支管与所述主管路2相连接,每一条分支管上均设有流量控制器4和阀门5,所述主管路2上设有压力表6。其它实施例中,气体发生罐3可以根据实际需要进行增加以及通过流量控制器4调整占比。
所述吸附质发生模块为两组相并联,其它实施例中,也可以采用一组或更多组并联,以实现获得不同组分VOCs的混合气。
所述吸附质发生模块包括温度控制箱7、吸附质发生柱8和温度控制装置9,所述吸附质发生柱8设置在温度控制箱7内,所述吸附质发生柱8内装有吸附质,所述温度控制装置9与所述温度控制箱7相连接,用于控制温度控制箱7的温度。
所述吸附发生模块包括保温吸附箱10、浓度检测装置11、负载柱12和参比柱13,所述保温吸附箱10上设有进样口和出样口,所述负载柱12和参比柱13并联设置在保温吸附箱10内,且一端通过三通阀与所述进样口相连接,另一端通过三通阀与所述出样口相连接,所述浓度检测装置11设置在所述出样口上。所述浓度检测装置11优选为FID浓度检测器,能够较为精确地检测住吸附后气体的VOCs浓度。
所述负载柱12内装有石英砂以及对VOCs有吸附效果的粉末状或颗粒状的吸附剂;所述石英砂的作用是在不影响吸附剂吸附效果的情况下增加床层长度。所述参比柱为空石英玻璃管。
下面以高熔点VOCs萘为例,载气为氦气单质的测试方法的几组应用步骤流程如下:
(1)制备吸附床:称取1.2g石英砂与2mg介孔碳吸附剂,混合后装入新负载柱中备用。
(2)设置参数:打开源气模块中氦气发生罐出口阀门,确保其他气体发生罐出口阀门关闭,调整氦气流量为10ml/min。调整管路阀门,将吸附发生模块气体通路调至参比柱,设置吸附箱温度为135℃,打开伴热管道1伴热组件,设置进样口温度为145℃。
(3)吹扫管路:待吸附箱温度与进样口温度稳定后,打开计算机中的浓度检测装置显示软件,将吸附发生模块气体通路调整至参比柱,对其进行吹扫,目的是清理管路中残存的杂质。观察浓度检测装置信号,当其变为水平并接近0时视为清扫完成。将管路调整至吸附剂负载柱(此时并无吸附剂)进行同样操作。
(4)生成吸附质:将固相萘加入吸附质发生柱8,调整温度控制箱温度为30℃,使其稳定在目标吸附质浓度的温度。稳定后将保温吸附箱温度与进样口温度设置分别调整至125℃与135℃。
(5)浓度检测:切换管路阀门,使载气氦气连同萘通过参比柱进入浓度检测仪器。待浓度检测值稳定时视为吸附质达到该温度下的饱和状态,此时浓度记为C0。
(6)进行吸附:将装有吸附剂的负载柱换下空负载柱,切换管路阀门,使萘通过装有吸附剂的负载柱。同时开始记录数据,浓度检测值经历低水平-上升-高水平三个部分,当浓度检测值与吸附前检测值持平时即视为吸附完成。
(7)测试结束:吸附结束后,关闭浓度检测装置,并关闭保温吸附箱加热和温度控制箱,同时最后关闭伴热管道1。待保温吸附箱温度降至室温后关闭氦气发生罐出口阀门,换下装有吸附剂的负载柱,换上新的空负载柱。取出带有残余吸附质的吸附质发生柱并更换新的吸附质发生柱。
(8)数据处理:重复步骤1)-7),改变步骤4)生成吸附质中的温度控制箱加热温度,得到不同温度(萘吸附质浓度)下的吸附量。之后根据所述吸附热力学与吸附动力学方法进行数据处理。具体是,对浓度检测装置记录的数据,以及在测试温度下的吸附质饱和蒸汽压所对应的吸附质浓度进行标准化处理可以得到当前吸附温度下的单位平衡吸附量,如将数据带入式(1)、式(2)、式(3)为例进行吸附量计算。其它实施例中,也可以采用其它公式进行计算。
所述吸附剂的单位平衡吸附量由式(1)计算:
式中:q0为吸附剂此浓度下对萘的单位平衡吸附量,mg/mg;
Q为气体流量,m3/min;
C0为吸附质吸附前浓度,mg/m3;
tf为穿透时间,即吸附剂吸附吸附质达到吸附饱和的时间,min;
Ct为时刻t对应的出口吸附质浓度,mg/m3;
ma为使用的吸附剂质量,mg。
所述吸附质的饱和蒸汽压和饱和浓度由安托因方程式(2)和式(3)计算:
式中:P0为温度T下萘的饱和蒸汽压,Pa;
B、B为常参数,根据吸附质的种类改变;
M为吸附质的摩尔质量,128g/mol;
R为理想气体常数,8.314×10-3kJ/(mol-1·K);
T为温度控制箱温度,K。
经计算处理,参见表1、图1、图2和图3,为CMK-3、CMK-5、FDU-15、SWCNT、MWCNT、AC六种材料对高熔点VOCs萘的吸附等温线拟合结果。
表1六种材料对萘的吸附等温线拟合参数结果
参见表2、图4、图5和图6,为CMK-3、CMK-5、FDU-15、SWCNT、MWCNT、AC六种材料对高熔点VOCs萘的穿透曲线拟合结果。
表2六种材料对萘的穿透曲线拟合结果
实施例2,其与实施例1基本一致,区别在于,载气流量:5ml/min吸附质发生温度:10℃吸附温度:200℃吸附剂:2.5mg石英砂:2g。参见表3,为六种材料对萘的穿透曲线拟合结果。
表3六种材料对萘的穿透曲线拟合结果
参见图3,为在实施例2测试条件下的六种材料对萘的穿透曲线及拟合曲线图。
实施例3,其与实施例1基本一致,区别在于,载气流量:10000ml/min吸附质发生温度:300℃吸附温度:145℃吸附剂:2g石英砂:1.2kg。参见表4,为六种材料对萘的穿透曲线拟合结果。
表4六种材料对萘的穿透曲线拟合结果
参见图4,为在实施例3测试条件下的六种材料对萘的穿透曲线及拟合曲线图。
综上所述,结合本发明提供测试装置和测试方法,能方便获得测试数据以及对数据进行后续处理和对吸附效率的合理评估,可以全面阐述分析吸附剂的吸附性能,测试结果精确性高。
根据上述说明书的揭示和教导,本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此,本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式,对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外,尽管本说明书中使用了一些特定的术语,但这些术语只是为了方便说明,并不对本发明构成任何限制。如本发明上述实施例所述,采用与其相同或相似的结构而得到的其它测试装置及测试方法,均在本发明保护范围内。
Claims (10)
1.一种VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其特征在于,其包括:
源气发生模块,用于提供所需种类、流量和压力的源气;
吸附质发生模块,用于放置所需的吸附质以及对其进行加热或冷却到设定温度,并以源气作为载气,稳定输出压力恒定的一种或多种吸附质气体;
吸附发生模块用于调整吸附质气体的温度以及对吸附质气体中的吸附质进行吸附并测试浓度。
2.根据权利要求1所述的VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其特征在于,所述源气发生模块包括主管路和多个气体发生罐,各个气体发生罐分别通过一条分支管与所述主管路相连接,每一条分支管上均设有流量控制器和阀门,所述主管路上设有压力表。
3.根据权利要求1所述的VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其特征在于,所述吸附质发生模块为一组或多组并联,所述吸附质发生模块包括温度控制箱、吸附质发生柱和温度控制装置,所述吸附质发生柱设置在温度控制箱内,所述吸附质发生柱内装有吸附质,所述温度控制装置与所述温度控制箱相连接。
4.根据权利要求3所述的VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其特征在于,所述吸附质发生模块通过伴热管道与所述吸附发生模块相连接。
5.根据权利要求4所述的VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其特征在于,所述伴热管道包括管体、伴热带和温控仪,所述伴热带缠绕在管体上,所述温控仪与所述伴热带相连接。
6.根据权利要求1所述的VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其特征在于,所述吸附发生模块包括保温吸附箱、浓度检测装置、负载柱和参比柱,所述保温吸附箱上设有进样口和出样口,所述负载柱和参比柱并联设置在保温吸附箱内,且一端通过三通阀与所述进样口相连接,另一端通过三通阀与所述出样口相连接,所述浓度检测装置设置在所述出样口上。
7.根据权利要求6所述的VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置,其特征在于,所述负载柱内装有石英砂以及对VOCs有吸附效果的粉末状或颗粒状的吸附剂;所述石英砂的填充质量≤50000倍吸附剂的质量,所述参比柱为与所述负载柱相一致的空容器。
8.一种权利要求1-7任意一项所述VOCs吸附剂对较高沸点VOCs吸附性能的测试装置的测试方法,其特征在于,其包括以下步骤:
S1:打开源气模块和吸附质发生模块,源气模块中的源气流经吸附质发生模块进入参比柱,观察浓度检测装置的浓度数值,当其变为水平并接近0时视为清扫完成;
S2:将流经吸附质发生模块的源气切换至流经吸附发生模块内的空负载柱;
S3:将吸附质加入吸附质发生柱,调整温度控制箱温度至预定温度;
S4:切换管路,使源气连同吸附质通过参比柱进入浓度检测装置,待浓度检测浓度数值稳定时视为吸附质达到该温度下的饱和状态,此时浓度记为C0;
S5:将装有吸附剂的负载柱换下空负载柱,切换管路,使源气连同吸附质通过新换的负载柱,同时记录浓度检测装置的浓度数值,当浓度数值与吸附前浓度数值持平时即视为吸附完成;
S6:吸附结束后,关闭设备,将装有吸附剂的负载柱取下换上新的空负载柱,取出带有残余吸附质的吸附质发生柱并更换新的吸附质发生柱;
S7:重复步骤S1-S6,通过改变步骤S3生成吸附质中的吸附质发生模块温度,得到不同温度下吸附质的吸附量,之后根据吸附热力学与吸附动力学方法进行数据处理,对浓度检测装置记录的浓度数值,以及在测试温度下的吸附质饱和蒸汽压所对应的吸附质浓度进行标准化处理可以得到当前吸附温度下的单位平衡吸附量。
9.根据权利要求8所述的测试方法,其特征在于,所述温度控制箱的温度为-100~550℃,所述伴热管道的温度高于所述温度控制箱的温度,所述保温吸附箱的温度为-100~550℃,所述源气模块的源气总流量≤1000ml/min。
10.根据权利要求8或9所述的测试方法,其特征在于,在S7步骤中,测试获得数据利于计算吸附量并使用吸附动力学或吸附热力学进行后续处理,以数据带入式(1)、式(2)、式(3)进行吸附量计算:
所述吸附剂的单位平衡吸附量由式(1)计算:
式中:q0为吸附剂此浓度下对萘的单位平衡吸附量,mg/mg;
Q为气体流量,m3/min;
C0为吸附质吸附前浓度,mg/m3;
tf为穿透时间,min;
Ct为时刻t对应的出口吸附质浓度,mg/m3;
ma为使用的吸附剂质量,mg。
所述吸附质的饱和蒸汽压和饱和浓度由安托因方程式(2)和式(3)计算:
式中:P0为温度T下萘的饱和蒸汽压,Pa;
A、B为常参数,根据吸附质的种类改变;
M为吸附质的摩尔质量,128g/mol;
R为理想气体常数,8.314×10-3kJ/(mol-1·K);
T为温度控制箱温度,K。
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