正己醇在改性活性炭上的脱附活化能

璃 纤维 产 品成 型 、 化 产 品 和 石 油 的输 送 以及 大量 石
谱 仪在 线 连续 检 测从 吸 附剂 上脱 附下 来 的 吸附 质 的 量 ， 可 以 得 到 ＴＰ 的谱 图 ． 过 Ｔ Ｄ 谱 图 ， 们 便 Ｄ 通 Ｐ 我
可 以知 道 吸 附质 在 吸 附剂 上 吸 附 的牢 固 程 度 ， 而 从 定 性地 分 析 吸 附剂 的吸 附 性 能 ． 文 中 推 导 了 Ｔ Ｄ 本 Ｐ
维普资讯 http://www.cqvip.com
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
第 ３ ０卷 第 ７期
２０ ０ ２年 ７月 Ｊ ｕｒ ａｌｏｆ Ｓ ｏ ｎ ｏｕｔ ｈ Ｃｈｉ ｎａ Ｕｎｉ ｒ ｉｙ ｏｆ Ｔｅ ｈｎｏ ｏ ｙ ｖｅ ｓｔ ｃ ｌｇ
定 床微 型 反应 炉 （ ＬＷ４ 内进 行 的 ， 分 床 装 填 柱 是 ） 微
内径为 ０ ２ｃ 的不 锈 钢管 ， 填 的高 度为 ０ ５ｃ ． ｍ 装 ． ｍ． 进行 实 验 时 ， 气 为 载 气 ， 率 为 ５ ／ ｎ， 用 氩 流 ０ｍＬ ｍｉ 采 质量 流 量控 制 仪 （ ８４ ＺＭ） Ｄ０ ． Ｃ／ 来控 制 载 气 的 流 率 ，
＊基金项 目：国家 自然科学基金 资助项 目 （９ ３ １ ０ ２９６０ ） 作者简 介 ： 王红娟 （９ ５ ， ， １７ 一）女 博士研究 生 ， 主要从事化
工 与 环 境 工 程 的研 究 ．
维普资讯 http://www.cqvip.com
３ ６
华 南 理 工 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ）
卜 （ ＿（） 惫）ｎ ｌ
（ ５ ）
褂 莲 馨
对 作 图 ， 可得 到一 条 直线 ， 由直 线 的斜 率 和截 矩
』 Ｐ
可求 出 Ｅ 与 ｋ ． ｎ
温 度 （） ａ ・ ｄ Ｂ ： 活性 炭
褂 瑙 莲 馨
图 １ 加热速 率 卢 Ｈ对 正 己 醇 Ｔ Ｄ 谱 图 的 影 响 Ｐ
（ 南 理工大 学 化工学院 ， 东 广 州 ５０４ ） 华 广 １６ ０
摘
要 ：制备 了 Ａｇ 一 性 炭 、 ｕ 活 性 炭 、 ｅ 活 性 炭 、 活 Ｃ２ 一 Ｆ３ 一 活性 炭 、 ａ 活 性 炭 和 Ｃ ２ Ｂ２ ． ａ 一
活性 炭 ６种 活性 炭 ． 导 了脱 附活化 能 的估 算模 型 ， 利 用程 序 升 温脱 附技 术 测定 了正 己 推 并
０ Ａ是 组 分 在 单位 吸 附剂 表 面 上 的覆 盖 率 ； 是 时 间 ｔ
（ ｎ ； ｍｉ） ｋFra Baidu bibliotek＝ｋ ｅ ｐ 一Ｅａ ＲＴ） ｄ ｏｘ （ ／ （） ２
程 序 升 温脱 附模 型
收 稿 日 期 ： ０ １０ ．４ ２ ０ ．８２
ｋ 是脱 附速 率常 数 ， 是 脱 附 活 化 能 （ Ｊ ｍｏ ） Ｒ ０ Ｅｄ ｋ ／ １， 是气 体 常数 ． 在 程 序 升 温脱 附实 验 中 ， 吸 附 吸 附 质 的吸 附 已 剂装 填在 一个 微 分 床 装 填 柱 中 ， 一 定 的 升 温 速 率 以
过 程 的数 学模 型 ， 采 用 该 模 型计 算 了吸 附 质在 各 并
种 吸 附剂 上 的脱 附 活化 能 ， 作 为 定 量 评 价 各 种 吸 以 附剂 的依 据 ． ＴＰ 技术 是 以本 征 动力 学 模 型 为 基 础 的 ． 单 Ｄ 在
的工 业清 洗 等 ． 而正 己醇 是 工业 上常 用 的有 机 溶剂 ，
实 验 所 用 吸附 剂 为粒 状 活性 炭 ， 粒径 为 ２ ～ 其 ０
６ ０目（ 天津 天 达 精 细 化 工 厂 ） 吸 附质 为 正 己醇 （ ， 分 析纯 ， 天津 化 学 试 剂厂 ） ．
褂 莲 馨
如 图 ２所 示 ， 程 序 升 温 脱 附 实验 是 在 一 个 固 该
明显增 加 ， 对人 体 健康 构成 了严 重 的威 胁 ｌ． ． 些 １ ］这 ２ 污染 物 主 要 来 源 于 化 学 品 和 医药 品 等 的 生 产 与 使
用 ， 印 刷彩 印业 、 子 元 件 制 造 业 、 料 和 粘 合 剂 如 电 涂 的制 造与 应用 、 家用 电器 和 家具 的喷漆 、 合成 品与玻
Ｆ ｇ １ Ｔｈ ｆ ｅ ｔｏ ｅ ｔ ｇ ｒ ｔ ｉ ． ｅｅ ｆ ｃ ｆｈ ａ ｉ ａｅ ｎ ｎ ｈ ｘ ｎｏ －ｅ ａ ｌ ｏ Ｄ ｐ ｃ ｒ ｍ ｆ ｎ ＴＰ ｓ ｅ ｔ ｕ ｏ
２ 实 验 部 分
温度 Ｔ Ｋ ／ （） 活性 炭 ａ Ａｇ・
２ １ 实验 药 品 和 仪 器 ．
ｖＯ ． ０ １３ ＮＯ． ７
（ ｔｒｌ ｃｅ ｃ ｄｔ ｎ Ｎａｕ ａ ｉｎ ｅＥ ｉｉ ） Ｓ ｏ
Ｊ ｙ ２０ ｕｌ ０２
文 章编 号 ：１０ ．６ Ｘ（０ ２ ０ ．０ ５０ ０ ０５ ５ ２ ０ ）７０ ３ —４
正 己醇在 改性 活性炭 上的脱 附活化 能 ＊
王 红 娟 奚 红 霞 张海 兵 徐 科 峰 吴 永 文 李 忠
第３ Ｏ卷
（ ｍｉ ） 热微 分 床 ， 床 层 的温 度 丁 与 时 ｌ ｔ Ｋ／ ｎ 加 则 司 的关 系 如 下 ： Ｔ＝Ｔ ＋卢 ｔ ｏ Ｈ （） ３ 随着 温 度 的升 高 ， 附速率 逐 渐 升 高 ． 脱 当床层 温 度 升 至某 一 值 丁ｐ 如 图 １ 示 ） ， 附速 率 达 到 最 （ 所 时 脱
采用程 序 加 热 升 温 控 制 仪 （ ．０ ） 控 制 微 分 床 Ａ１７ ８ 来 脱附 温度 ， 脱 附 的吸 附 质 则 由色 谱 仪 的热 导 池 检 被
温度 Ｔ Ｋ ／ （） ｕ 活性炭 ｂ ｃ ・
测器进 行 连 续 检 测 ， 谱 仪 的 型 号 为 ＧＣ １ （ 国 色 ｌ２ 中 上海 制造 ） ．
大， 即
０ ＝ ・ ＝
＋ 忌 （ Ｏ ｅ ｐ（ Ｅ 。 ）ｘ 一而 ｄ） ｄ
（） ｘ一 （ （ 鲁 ｐ 急） ｅ（ ） ４ ）
整 理后 取 对 数得 到
温度 Ｔ Ｋ ／ （ 活性炭 ｃ ）
在一系 列不向的 加热速 件下 率条 进行ＴＤ实验， Ｐ 可
测得 不 同 的 ＴＰ 曲线 和相 应 的 Ｔ 值 ， ｌ Ｄ ｐ 用 ｎ（ ）
在 精 细化 学 品 、 药 和有 机 合 成 材 料 生 产 中广 泛 应 制
用 ， 量 的 泄 漏 和 挥 发 就 会 形 成 对 环 境 的 污 染 Ｊ 少 ． 吸 附是 治理 ｖＯｃｓ 染 的有 效 手 段 之 一 ． 研 究 的 污 本 目的 就 是 应 用 程 序 升 温 脱 附 （ ｅ ｅ ａｕｅＰ ｏ Ｔ ｍｐ ｒｔｒ． ｒ ． ｇａ ｒ ｍｍｅ ｓ ｒ ｔ ｎ， 称 ＴＰ 技 术 【， 定 量 测 ｄ Ｄｅｏ ｐ ｉ 简 ｏ Ｄ） ５ Ｊ 定 正 己醇 在各 种 不 同活 性炭 上 的 Ｔ Ｄ 曲线 ， Ｐ 以建立 脱 附 活化 能 的估 算 模 型 ， 后 根 据 活 化 能 评 价 吸 附 然
Ｂ ２ 活性炭 上 的脱 附活化 能低 于 它在 活性 炭上 的 脱 附 活化 能 ． ａ 一
关键 词 ： 序 升 温脱 附 ；正 己醇 ；活性 炭 ； 附 活化 能 程 脱 中图 分类 号 ： ２ ． ５ ＴＱ ０ ８ １ 文献 标 识码 ：Ａ
挥 发 性 有毒 有机 物 （ ＶｏＣ ） 要 包 括 ： 类 ｓ主 苯 （ 、 苯 甲苯 、 乙苯 、 甲苯 ） 醛 类 、 类 （ 二 、 酚 甲酚 、 酚 ） 苯 、 有机 酸类 、 多环芳 香 烃类 、 类 、 类等 ． 我 国部分 酮 醇 在 城市 ， 由于 ＶＯｃ 污染 导致 的癌 症 与 呼 吸 系 统 疾 病 ｓ
醇在 这 ６种 活 性 炭 上 的 脱 附 活 化 能 ． 果 表 明 ， 己醇 在 Ａｇ 活 性 炭 、 ｕ 一 结 正 一 Ｃ 活性 炭 和
Ｆ＂ 一 ｅ 活性 炭 上 的脱 附 活 化 能 高 于其 在 活 性 炭 上 的 脱 附 活 化 能 ， 它在 Ｃ ２ 活性 炭 和 而 ａ ．
吸 附质 被 吸 附到 吸附 剂上 后 ， 通入 惰 性载 气 ， 并
同时 以一 定 的升 温 速 率 加 热 这 个 吸 附体 系 ， 当温 度 逐 渐升 高 至某 一 值 时 ， 附 质 将 开 始 从 吸 附剂 上脱 吸
附， 这就 是 ＴＰ 过 程 ． Ｔ Ｄ 过 程 中 ， 用 气 相 色 Ｄ 在 Ｐ 采
剂 的优劣 ．
位 吸 附剂 上 吸 附质 的脱 附速 率一 般 遵循 如下 动 力学
方程［ ： ６ ］
Ｎ ＝ 一 ｄｔ
ｓ
ｄ Ａ
Ａ
（） １
式 中 ：ｄ是 组 分 Ａ 的脱 附 速率 （ ｌｍｉ） Ｎ。 单 ｒ ｍｏ ／ ｎ ； 是
位 吸 附剂 表 面上 吸 附质 的最 大 吸附 量 （ ｌｃ ） ｍｏ ・ ｍ ；