分子筛吸附工艺计算

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天然气脱水设计计算(分子筛吸附塔)

天然气脱水设计计算(分子筛吸附塔)

三:床层
长度的计

原料气的
饱和含水

g/1000m3气体流动
系数C:
从上到下
(0.25~0.3
2);从下到
上0.1670.29需脱除水量Kg/hr
分子筛堆
积密度:
Kg/m3660操作周期天然气工
作状态下
的密度:
Kg/m348.26733总共需脱水量Kg
天然气工
作压力:
Mpa 4.3天然气的压缩系数
分子筛的
平均直
径:Dp
m0.0032工作状态下气体量m3/s
允许气体质量流
速:G
Kg/(m*S) 5.437166工作温度0K
空塔流速:W0
m/s
0.112647
分子筛有
效吸附容
积Kg水
/100Kg分
子筛一:吸附周期:两塔--8小时。

三塔--24小时。

二:吸附器直径:
天然气脱水计算(分子筛吸附塔)
气体处理

104m3/d2所需分子筛重量Kg
气体质量
流量Kg/s0.248016所需分子筛体积m3
气体分子
量24床层高度m
空塔截面
积m20.045615高径比吸附塔直
径Dm0.241056
确定塔的
直径Dm0.241056
实际塔截
面积m20.043581
实际气体
流速m/s0.117904

1200
1
8
8
0.86
0.01
303
8
100 0.15 3.48 14.4。

某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算(内容清晰)

某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算(内容清晰)

重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院: 石油与天然气工程学院专业班级:学生姓名:学号:设计地点(单位) K804 设计题目: 某分子筛吸附脱水工艺设计——再生工艺计算完成日期:年月日指导教师评语:成绩(五级记分制):指导教师(签字):________________摘要井口流出的天然气几乎都为气相水所饱和,甚至会携带一定量的液态水。

天然气中水分的存在往往会造成严重的后果:含有CO2和H2S的天然气在有水存在的情况下形成酸而腐蚀管路和设备;在一定条件下形成天然气水合物而堵塞阀门、管道和设备;降低管道输送能力,造成不必要的动力消耗。

水分在天然气的存在是非常不利的事,因此,需要脱水的要求更为严格。

天然气脱水的方法一般包括低温法、溶剂吸收法、固体吸附法、化学反应法和膜分离法等。

低温法脱水是利用高压天然气节流膨胀降温或利用气波机膨胀降温而实现的,这种工艺适合于高压天然气;而对于低压天然气,若要使用则必须增压,从而影响了过程的经济性。

溶剂吸收法和固体吸附法目前在天然气工业中应用较广泛。

本文主要研究固体吸附法脱水。

固体吸附法就是利用多孔固体颗粒选择性地吸附流体中一定组分在其内外表面上,从而使流体混合物得以分离的方法。

具有一定吸附能力的固体材料称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。

而本文的固体吸附剂以分子筛作为探讨的对象。

分子筛具有很好的选择吸附性、在高温下吸附脱水等优点,尤其是在气体和液体进行深度脱水时特别适合。

分子筛在使用过程中被气体中所含水量饱和,为了使分子筛能够继续循环使用,就有了分子筛的再生工艺过程。

本文主要通过选取合适的分子筛然后计算分子筛的吸附水量,和吸附的双塔轮换过程和轮换时间,通过要脱附的水量计算出再生气的气量以及冷凝气的气量,和所需加热炉的热量,以此来探讨分子筛的再生工艺过程。

关键词:分子筛再生工艺再生气冷凝气热量目录摘要 (2)1 绪论 (4)1.1 国内外现状 (4)1.2脱水系统吸附剂的选择 (5)1.3分子筛的种类与特点 (6)1.4 分子筛吸附脱水原理流程 (7)1.4.1 吸附周期 (8)1.4.2 再生过程 (8)1.4.3 再生操作 (9)1.4.4 再生加热与冷却 (10)2 再生工艺计算 (12)2.1物性基础 (12)2.1.1天然气的基本组成 (12)2.1.2工艺选择 (12)2.2 在生热负荷计算 (13)2.3 再生气量计算 (15)2.3 冷却气量计算 (16)2.4再生气空塔速度计算 (17)3 总结 (19)参考文献 (20)1 绪论1.1 国内外现状天然气作为清洁优质能源,在近年来,其世界总气产量和消费量呈持续增长的趋势。

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析

重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院专业班级:油气储运08学生姓名:学号:设计地点(单位)__ E406、E404____________设计题目:__ 某分子筛吸附脱水工艺设计_——吸附工艺计算及吸附塔设计__完成日期: 2011 年 6 月16日指导教师评语: ______________________ _________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _成绩(五级记分制):______ __________指导教师(签字):________ ________摘要吸附脱水就是利用某些多孔性固体吸附天然气中的水蒸气。

气体或液体与多孔的固体颗粒表面相接触,气体或液体与固体表面分子间相互作用而停留在固体表面上,使气体或液体分子在固体表面上浓度增大的现象。

常用的固体吸附剂有活性铝土、活性氧化铝、硅胶和分子筛。

分子筛吸附脱水目前国外引进的,国内自行设计的都是固定床式,为保证连续工作,至少需要两塔,经常采用的是两塔或三塔。

在两塔流程中,一塔进行吸附,另一踏再生和冷却。

在三塔流程中,一塔吸附,一塔再生加热,一塔冷却。

在工艺相同的情况下,考虑到经济性,分子筛吸附脱水工艺设计中常用的是两塔脱水工艺。

关键字:吸附工艺分子筛吸附器结构1.分子筛是一种人工合成的无机吸附剂,是一种高效、高选择性的固体吸附剂。

分子筛是人工晶体型硅铝酸盐,依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子,因而被形象地称为“分子筛”。

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析油气集输工程中的脱水工艺设计是非常重要的,其中分子筛吸附脱水工艺是一种常用的技术。

本文将对分子筛吸附工艺计算及吸附塔设计进行解析。

分子筛吸附脱水工艺是利用分子筛的吸附性能将混合物中的水分去除的一种方法。

吸附剂选择是关键的一步,常用的吸附剂有活性炭、分子筛等。

其中,分子筛作为一种优良的吸附材料,因其及其微孔结构稳定性好、吸附能力强等特点被广泛应用。

在分子筛吸附工艺计算中,需要计算出单位时间内吸附塔可以处理的液体或气体流量。

根据泰勒庆流动方程和质量守恒方程,可以求解出吸附塔的液体或气体吸附量。

同时,根据水分含量的要求,可以确定吸附塔的设计参数,如吸附塔的高度、直径等。

吸附塔的设计是分子筛吸附脱水工艺的关键环节。

吸附塔通常采用塔式结构,分为吸附段和解吸段。

吸附段采用逆向流动原理,将待处理的混合物与分子筛接触,使水分被吸附到分子筛上。

解吸段则采用正向流动原理,通过加热或减压等方法,将吸附的水分释放出来。

在吸附塔的设计中,需要考虑吸附塔的压降、塔床高度和吸附剂的补充等因素。

压降是指气体通过吸附塔时的阻力损失,需要控制在合理范围内。

塔床高度要根据吸附剂的吸附能力和水分含量要求确定。

同时,吸附剂的补充要根据吸附剂的使用寿命和吸附效果等因素进行合理安排。

总之,分子筛吸附脱水工艺的设计需要考虑吸附工艺计算及吸附塔设计。

通过合理选择吸附剂、计算流量、确定设计参数等步骤,可以实现高效的脱水效果。

在实际应用中,还需要根据具体情况进行调整和优化,以达到最佳的脱水效果。

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计解析

重庆科技学院《油气集输工程》课程设计报告学院:_石油与天然气工程学院专业班级:油气储运08学生姓名:学号:设计地点(单位)__ E406、E404____________设计题目:__ 某分子筛吸附脱水工艺设计_——吸附工艺计算及吸附塔设计__完成日期: 2011 年 6 月16日指导教师评语: ______________________ _________________ _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ __________ _成绩(五级记分制):______ __________指导教师(签字):________ ________摘要吸附脱水就是利用某些多孔性固体吸附天然气中的水蒸气。

气体或液体与多孔的固体颗粒表面相接触,气体或液体与固体表面分子间相互作用而停留在固体表面上,使气体或液体分子在固体表面上浓度增大的现象。

常用的固体吸附剂有活性铝土、活性氧化铝、硅胶和分子筛。

分子筛吸附脱水目前国外引进的,国内自行设计的都是固定床式,为保证连续工作,至少需要两塔,经常采用的是两塔或三塔。

在两塔流程中,一塔进行吸附,另一踏再生和冷却。

在三塔流程中,一塔吸附,一塔再生加热,一塔冷却。

在工艺相同的情况下,考虑到经济性,分子筛吸附脱水工艺设计中常用的是两塔脱水工艺。

关键字:吸附工艺分子筛吸附器结构1.分子筛是一种人工合成的无机吸附剂,是一种高效、高选择性的固体吸附剂。

分子筛是人工晶体型硅铝酸盐,依据其晶体内部孔穴的大小而吸附或排斥不同物质的分子,因而被形象地称为“分子筛”。

分子筛吸附法

分子筛吸附法

分子筛吸附法自⒛世纪70年代开始,在全低压空分设备上,逐渐用常温分子筛净化空气的技术来取代原先使用的碱洗及干燥法脱除水分和二氧化碳的方法。

此法让空冷塔预冷后的空气,自下而上流过分子筛吸附器(以下简称吸附器),空气中所含有的H2O、C02、H2等杂质相继被吸附剂吸附清除。

吸附器一般有两台,一台吸附时,另一台再生,两台交替使用。

此种流程具有产品处理量大、操作简便、运转周期长和使用安全可靠等许多优点,成为现代空分工艺的主流技术。

1.吸附剂空分系统中常用的吸附剂有硅胶、活性氧化铝和分子筛等。

I硅胶硅胶的化学式是SiO2·nH20。

是一种坚硬、无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒。

硅胶处于高亲水和高疏水性质的中间状态,常用于各种气体的脱水可用于烃类的分离。

II活性氧化铝活性氧化铝的化学式是Al2O3·nH20。

用无机酸的铝盐与碱反应生成氢氧化铝的镕胶,然后转变为凝胶,经灼烧脱水即成活性氧化铝。

主要用于深度脱水,干燥深度可达-70度III分子筛沸石分子筛又称合成沸石或分子筛,其化学组成通式为[M(I)M(Ⅱ)]O・Al2O3・nSiO2・mH20 式中,M(I)和M(Ⅱ)分别为一价和二价金属离子,多半是钠和钙,n称为沸石的硅铝比,硅主要来自于硅酸钠和硅胶,铝则来自铝酸钠和Al(OH)3等,它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物,经干燥后便成沸石.沸石的特点是具有分子筛的作用,它有均匀的孔径,如0.3nm、0.4nm、0.5nm、1nm细孔。

有0.4nm孔径的0。

4nm沸石可吸附甲烷、乙烷,而不吸附三个碳原子以上的正烷烃。

它已广泛用于气体吸附分离、气体和液体干燥以及正异烷烃的分离。

IV吸附原理吸附是利用一种多孔性固体物质去吸取气体(或液体)混合物中的某种组分,使该组分从混合物中分离出来的操作。

V吸附剂的吸附容量吸附剂的吸附容量指单位数量的吸附剂最多吸附的吸附质的量。

吸附容量大,吸附时间长,吸附效果好。

分子筛静态水吸附测定方法

分子筛静态水吸附测定方法

分子筛静态水吸附测定方法【原创版4篇】《分子筛静态水吸附测定方法》篇1分子筛静态水吸附测定方法是一种用于测定分子筛吸附水分的能力的方法。

该方法适用于各种分子筛,包括天然分子筛和人工合成分子筛。

该方法的操作步骤如下:1. 将一定量的分子筛试样进行焙烧,以去除其中的有机物和其他易挥发物质。

2. 将焙烧后的试样放入一个密闭容器中,加入适量的氯化钠饱和水溶液,使其充分接触水分。

3. 在规定的温度和时间内,分子筛会吸附水分,此时容器内的水蒸气压会下降。

4. 在吸附过程结束后,称量容器内的物质质量,计算出分子筛的静态水吸附量。

该方法的优点在于简单易行,结果可靠,适用于不同类型的分子筛。

《分子筛静态水吸附测定方法》篇2分子筛静态水吸附测定方法是一种用于测定分子筛吸附水分的能力的方法。

该方法适用于各种分子筛,包括天然和合成的。

该方法的步骤如下:1. 将分子筛试样在高温下焙烧,以去除其中的有机物和无机物。

2. 将焙烧后的分子筛试样放入一个密闭的容器中,该容器盛有氯化钠饱和水溶液。

3. 在规定的温度和时间内,分子筛试样会吸附水汽。

4. 在吸附过程结束后,称量容器中的分子筛试样,并计算出其静态水吸附量。

静态水吸附量是指分子筛在静态条件下吸附的水分量,通常用重量百分比表示。

这种方法可以确定分子筛的吸附性能,并且可以用于质量控制和研究目的。

需要注意的是,这种方法只适用于静态条件下的水吸附,不适用于动态条件下的水吸附。

《分子筛静态水吸附测定方法》篇3分子筛静态水吸附测定方法是一种用于测定分子筛吸附水分的能力的方法。

该方法适用于各种分子筛,包括天然分子筛和人工合成分子筛。

该方法的步骤如下:1. 将一定量的分子筛试样进行焙烧,以去除其中的有机物质和其他易挥发物质。

2. 将焙烧后的试样放入一个密闭容器中,该容器盛有氯化钠饱和水溶液。

3. 在规定的温度和时间内,分子筛吸附水汽。

4. 吸附过程结束后,称量容器中的分子筛试样质量的变化量,计算出静态水吸附量。

吸附剂计算

吸附剂计算

40℃饱和水量下按1/3 氧化铝 分子筛 硅胶
ρ 1 标准密度 Kg Kg
1态吸附量 0.06 分子筛动态吸附量 0.15 硅胶动态吸附量 0.08 活性炭动态吸附量 40℃饱和水量下按2/3氧化铝和1/3分子筛 X1 264.192 G1 4403 单个塔体Kg X2 G2 2202 6605 40℃饱和水量下按1/2氧化铝一半分子筛 X1 169.8377 G1 2831 单个塔体Kg X2 G2 2831 5661 单个塔体Kg 9907
吸附干燥机吸附剂计算表
工况绝对压力(mpa) 标准压力(mpa) 吸附时间 吸附时间 1.1 0.1 8 8 工况温度 313 流量 200 标准温度 293 有压流量 19.42 40°饱和水量 0.0048 40°饱和水量 594.4 ﹣40°饱和水量 0.000022 ﹣40°饱和水量 2.72 数据查表所得 氧化铝动态吸附量 分子筛动态吸附量 硅胶动态吸附量 活性炭动态吸附量
40℃饱和水量下按1/3氧化铝、1/3分子筛、1/3硅胶 X1 G1 X2 G2 X3 G3
X X1:氧化铝动态吸附量为 0.06 X2:分子筛动态吸附量为0.15 G1:氧化铝量KG G2:分子筛量KG 这里为2/3氧化铝 1/3分子筛即 ������1+������2=计算来的饱和水量 G1=X1/0.06 G2=X2/0.15 G1=2G2
40℃饱和水量下 氧化铝 分子筛
40℃饱和水量下 氧化铝 分子筛 吸附剂 全氧化铝

分子筛吸附原理及应用

分子筛吸附原理及应用

分子筛吸附原理及应用在化学领域中,分子筛是一个非常重要的概念。

在许多化学工艺中,分子筛扮演了非常重要的角色。

其中最主要的便是吸附原理。

分子筛通过吸附原理来分离和纯化化学品,是一种非常有效的方法。

本篇文章将深入探讨分子筛的吸附原理及其应用。

一、分子筛吸附原理分子筛是一种具有规则微孔结构的晶体,一般由硅酸盐、氧化铝等物质构成。

分子筛的微孔结构可以形成一种高效的吸附材料。

分子筛内部有许多通道和孔隙,能够有效地吸附多种化学物质。

其中最常用的便是吸附水分子、氧气分子、二氧化碳分子等气体分子。

分子筛的吸附原理基于物质分子的大小和形状。

在分子筛微孔内部,如果分子的大小和形状正好适合,则可以被吸附。

如果分子太大或形状不对,就会被排斥出去。

这种吸附原理被称为分子筛选择性吸附。

分子筛的选择性吸附不仅在化学工艺中有用,也在环境保护、空气净化等方面发挥了重要作用。

例如,在化学反应中,分子筛可以用来分离产物和原料,保证反应的有效性。

在空气净化领域,分子筛可以吸附有害气体,起到净化空气的作用。

二、分子筛吸附的应用分子筛在化工、环保、食品等行业中应用广泛。

下面我们来看一些具体的应用案例。

1. 蒸汽吸附蒸汽吸附是一种常用于分离和纯化化学品的方法。

通常使用分子筛吸附剂作为吸附剂,将混有多种化学品的蒸汽通过分子筛管道,各种化学品在不同的条件下被吸附到分子筛表面上。

然后,通过不同的释放条件,逐一分离出吸附在分子筛上的化学品。

2. 气体吸附分子筛在气体分离中也扮演了重要的角色。

分子筛微孔对不同大小和形状的分子具有高度的选择性吸附。

因此,利用氧气、氮气、二氧化碳等气体的分子大小和形状不同的特点,可以使用分子筛吸附剂分离出这些气体。

例如,分子筛可以用于二氧化碳捕获和储存。

将二氧化碳经过分子筛管道,可以将二氧化碳分离和提纯,然后将其储存或用于其他用途。

这种方法被广泛应用于化工、环保、食品等领域中。

3. 催化剂分子筛也是一种非常有效的催化剂。

分子筛的设计吸附原理与应用

分子筛的设计吸附原理与应用

2016级环境工程硕士课程论文论文题目:分子筛吸附剂的设计、吸附原理和应用课程:吸附科学原理和应用专业:环境工程学号:************姓名:***分子筛吸附剂的设计、吸附原理和应用徐俊(河南大学化学化工学院, 河南开封475004)摘要:近年来,随着人们对分子筛吸附剂吸附原理和设计的进一步的研究,分子筛吸附剂越来越受到人们的重视。

分子筛吸附剂因其独特的晶体结构、高的表面积、吸附性和催化性等优异性能,被广泛应用于石油化工、环境保护、新材料、生物医药等诸多领域,也因此分子筛吸附剂的应用有着巨大的经济效益和重要的应用价值。

关键字:分子筛吸附剂;吸附;应用Molecular sieve adsorbent design, adsorption principle andapplicationXU Jun(College of Chemistry and Chemical Engineering, Henan University, Kaifeng 475004) Abstract: In recent years, with the further research of molecular sieve adsorbent's adsorption principle and design, molecular sieve adsorbent has attracted more and more attention. Molecular sieves are widely used in the region of etrochemical industry, environmental protection, new materials and biomedicine due to their unique crystal structure, high surface area, adsorption, catalytic and other excellent performances. The use of adsorption separation has enormous economic and great value.Keywords: zeolite adsorbent; adsorption; application引言分子筛是一类具有特殊结构的多孔介质,由系列不同规则的孔道或笼构成,是硅铝酸盐的晶体[1]。

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计

《油气集输工程》某分子筛吸附脱水工艺设计——吸附工艺计算及吸附塔设计油气集输工程中,脱水是一个关键的步骤,可以提高天然气的质量和减少管线腐蚀风险。

传统的脱水工艺包括凝结水脱水法、吸附脱水法和膜脱水法等。

本文将重点介绍吸附脱水工艺设计,包括吸附工艺计算和吸附塔设计。

吸附工艺计算主要包括塔床吸附剂的选择和塔床高度的计算。

1.吸附剂选择:吸附剂应具有高的吸附能力、较大的比表面积和良好的机械强度。

常用的吸附剂有硅胶、分子筛和活性炭等。

根据油气集输工程的特点,分子筛是较常用的吸附剂,因此本文以分子筛为例进行介绍。

2.塔床高度计算:塔床高度的计算可以通过以下公式进行:H=(Q/(A×Vr×ρs))×(1-ε)×(1/(1−εm))其中,H为塔床高度(m),Q为进料流量(m3/h),A为塔截面积(m2),Vr为进料速度(m/h),ρs为吸附剂的密度(kg/m3),ε为塔床空隙率,εm为吸附剂的孔隙率。

吸附塔设计主要包括塔型选择、计算分子筛的装填量和塔的壁厚设计。

1.塔型选择:塔型的选择应考虑到操作、维护和经济等因素。

常见的塔型有圆柱形和矩形两种。

在油气集输工程中,由于分子筛的填充方式多为包状,因此矩形塔较为适合。

2.分子筛的装填量计算:分子筛的装填量可以通过以下公式进行计算:W=V×ρ×εm其中,W为吸附剂的质量(kg),V为塔体积(m3),ρ为吸附剂的密度(kg/m3),εm为吸附剂的孔隙率。

3.塔的壁厚设计:塔的壁厚设计应满足设计要求和安全性要求。

常见的设计准则有ASME标准、API标准和国内标准等。

在设计时应考虑压力、温度、力学性能和耐腐蚀性能等因素。

综上所述,吸附脱水工艺设计包括吸附工艺计算和吸附塔设计。

在分子筛吸附工艺计算中,需要选择合适的吸附剂,并计算塔床高度。

吸附塔设计包括塔型选择、分子筛的装填量计算和塔的壁厚设计。

通过合理的工艺设计和塔的设计,可以提高脱水效果,减少水分含量的影响,从而提高天然气的质量和降低运营成本。

工程设计计算书)1

工程设计计算书)1

1 天然气脱水系统的计算1.1 吸附计算1.1.1 吸附器直径计算1. 分子筛脱水工艺参数:吸附周期:24小时分子筛有效吸附容量:取10kgH 2o/100kg 分子筛原料气在25MPa 、45℃校正后的饱和含水量查图得600mg/m 3,换算到20℃,101.325kPa 条件下为590.88mg/m 3,按全部脱去考虑,需水量:0.37kg/h2. 操作周期24小时,总共脱水:8.88kg 。

3. 原料气在25MPa 、45℃:Pc’=0.9772×4.491+0.01628×4.727+0.00005×4.256+0.00005×3.54+0.00004×3.5+7.149×0.0053+8.715×0.00056+1.7×0.00107=4.51 MPaTc’=0.9772*191+0.01628*305.45+0.00005*368.85+0.00005*407.15+0.00004*425.15+304*0.0053+373.54*0.00056+65*0.00107=193.56 K视对比压力 cr p p p '='=5.543 视对比温度 ='='c r T T T 1.643 查图得天然气的压缩系数Z=0.88。

天然气摩尔质量:M=0.9772×16+0.0062×30+0.00005×44+0.00005×58+0.00004×58+0.0053×44+0.00107×28+0.01009×34=16.43 g/moL将气体处理量换算到0℃、101325pa 条件下:V=1.5*104*273/293=1.4*104m 3/d 则操作条件下气体量:s m Q /1072.6293318101325.02588.03600*241500034-⨯=⨯⨯= 气体质量流量s kg /1188.04.2243.1636002414000=⨯⨯=原料气在25MPa 、45℃的密度:3/79.176000672.01188.0m kg g ==ρ操作条件下气体体积流s m Q /1072.6293318101325.02588.03600*241500034-⨯=⨯⨯= 4. 吸附器直径:取决于适宜的空塔流速,适宜的直径比。

3a分子筛吸附水的阿伦尼乌斯方程

3a分子筛吸附水的阿伦尼乌斯方程

3a分子筛吸附水的阿伦尼乌斯方程下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。

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分子筛吸附剂的设计、吸附原理和应用

分子筛吸附剂的设计、吸附原理和应用

分子筛吸附剂的设计、吸附原理和应用
分子筛吸附剂是一种具有高比表面积和孔道结构的材料,能够通过选择性吸附分子大小和形状来分离和富集目标物质。

其设计、吸附原理和应用如下:
设计:
1. 结构设计:根据目标物质的大小和形状,选择不同孔径大小和形貌结构的分子筛材料。

2. 选择吸附剂:根据目标物质的化学性质,选择合适的吸附剂,如沸石、硅胶等。

3. 优化载体:将分子筛吸附剂固定在合适的载体上,提高其稳定性和可循环使用性。

吸附原理:
分子筛吸附剂的吸附原理主要包括以下几个方面:
1. 空间限制:分子筛的孔径大小和形状限制了目标物质分子的扩散和吸附。

2. 静电作用:分子筛表面的电荷与目标物质的电荷相互作用,实现吸附。

3. 化学键作用:分子筛表面的活性位点能够与目标物质发生化学键作用,提高吸附效果。

应用:
1. 分离和富集:分子筛吸附剂可以应用于分离和富集目标物质,如空气净化、水处理、固体废物处理等。

2. 催化剂载体:由于分子筛具有高比表面积和顺序孔道结构,可作为催化剂的载体,提高催化反应的效率和选择性。

3. 气体吸附:分子筛吸附剂可用于气体吸附和储存,如天然气净化和储氢材料的制备等。

总而言之,分子筛吸附剂的设计通过选择合适的孔径和形貌结构,吸附原理主要包括空间限制、静电作用和化学键作用,应用范围涵盖分离、富集、催化和气体吸附等领域。

分子筛设计二氧化碳吸附量

分子筛设计二氧化碳吸附量

分子筛设计二氧化碳吸附量摘要:I.分子筛简介A.定义与作用B.常见类型II.二氧化碳吸附在分子筛中的重要性A.对环境问题的关注B.应用场景III.分子筛设计二氧化碳吸附量的方法A.吸附机理B.影响吸附量的因素C.改性方法IV.结论与展望A.研究进展B.未来发展方向正文:I.分子筛简介分子筛是一种具有特定孔径和孔结构的晶体材料,可以筛选和分离不同大小的分子。

它们在工业和科研领域具有广泛的应用,例如吸附、分离、催化等。

常见的分子筛类型包括ZSM-5、MFI、Beta等。

II.二氧化碳吸附在分子筛中的重要性随着对环境保护的重视,减少二氧化碳排放和实现碳中和成为全球共同关注的问题。

分子筛作为一种高效的二氧化碳吸附剂,可以用于火电厂、化工厂、汽车尾气等排放源的治理,具有重要的环境意义。

III.分子筛设计二氧化碳吸附量的方法A.吸附机理分子筛吸附二氧化碳主要通过物理吸附和化学吸附两种机制。

物理吸附主要是通过分子筛的孔道结构,将二氧化碳分子截留在孔道内部;化学吸附则是通过分子筛表面的活性位点与二氧化碳分子发生化学反应,形成稳定的化学键。

B.影响吸附量的因素分子筛的吸附量受多种因素影响,包括孔径、孔容、表面积、晶格能等。

通过调控这些因素,可以实现对二氧化碳吸附量的优化。

C.改性方法为了提高分子筛的二氧化碳吸附量,可以通过表面改性、骨架修饰等方法对分子筛进行优化。

例如,通过引入活性位点或调整孔道结构,可以提高分子筛的吸附性能。

IV.结论与展望近年来,关于分子筛设计二氧化碳吸附量的研究取得了显著进展,但仍然面临一定的挑战。

未来的研究方向包括开发新型分子筛材料、探究吸附机理、实现绿色合成等。

分子筛吸附工艺计算

分子筛吸附工艺计算

分子筛吸附工艺计算分子筛吸附工艺计算,是指利用分子筛材料对气体或液体组分进行吸附分离的过程中所需的计算。

分子筛是一种多孔材料,具有高度选择性和高吸附容量的特点,在化工领域广泛应用于气体分离、催化和吸附等方面。

分子筛吸附工艺计算主要包括吸附等温线方程、动态吸附平衡方程和动态吸附过程方程等。

首先,吸附等温线方程是计算分子筛对不同气体或液体组分的吸附量与压力或浓度之间关系的方程。

其中,最常用的吸附等温线方程为Langmuir方程和Freundlich方程。

Langmuir方程假设分子筛上的吸附位点是均匀的,且吸附速率仅受吸附位点上分子数的增加速率限制,其方程形式为:q=(K*P)/(1+K*P)其中,q为吸附量,K为吸附等温常数,P为压力。

通过实验数据拟合可得到吸附等温常数K的值,从而计算出不同压力下分子筛对特定气体或液体的吸附量。

其次,动态吸附平衡方程描述了分子筛吸附过程中物质在吸附剂颗粒内部和外部之间的质量传递过程。

该方程考虑了吸附剂颗粒内部的扩散、外部的传质限制以及物质在吸附剂颗粒内部的吸附速度等因素。

动态吸附平衡方程一般采用质量平衡方程和物质传递方程相结合的方式进行计算。

动态吸附过程方程是描述分子筛吸附过程中固相质量传递等问题的方程。

分子筛吸附过程一般可分为两个阶段:吸附阶段和解吸阶段。

吸附阶段是指物质从气相或液相被吸附剂吸附的过程,解吸阶段是指物质从吸附剂解吸到气相或液相的过程。

动态吸附过程方程考虑了吸附剂的物理化学特性以及动态过程中的物质传递等因素,通过数学模型进行计算并优化。

综上所述,分子筛吸附工艺计算涉及吸附等温线方程、动态吸附平衡方程和动态吸附过程方程等多个方面。

这些计算可以根据实验数据进行参数拟合,从而计算出分子筛对特定气体或液体组分的吸附量、平衡时间等参数。

这些计算结果可以为分子筛的设计和应用提供指导,提高吸附过程的效率和选择性。

分子筛吸附剂制备方法

分子筛吸附剂制备方法

分子筛吸附剂制备方法分子筛吸附剂是一种广泛应用于工业生产和环境治理中的重要材料。

它具有高的吸附能力和选择性,能够去除废气中的有害物质、水中的重金属离子以及石油污染中的杂质等。

本文将介绍一种常见的分子筛吸附剂制备方法。

制备分子筛吸附剂的关键是选择合适的母液和合成条件。

常见的分子筛吸附剂主要由硅铝骨架结构和孔道组成,因此需要选择富含硅源和铝源的母液。

常用的硅源有硅酸钠、硅酸铝钠等,而铝源则可以选择铝酸钠、氯化铝等。

在选择母液的同时,还需要考虑酸碱度的调节,一般采用碱性条件下合成。

制备分子筛吸附剂的步骤包括凝胶制备、晶化、水洗和干燥等。

首先,将硅源和铝源按照一定比例加入溶液中,并通过搅拌等方式混合均匀。

然后,将混合溶液进行凝胶化,一般采用酸碱中和的方式进行凝胶形成。

在凝胶形成后,需要将其晾干并破碎成颗粒状。

接下来,将颗粒状凝胶放入高温炉中进行晶化处理。

晶化温度和时间是影响分子筛吸附剂性能的重要因素,一般采用高温长时间的方式进行晶化,以获得具有较大孔径和较高比表面积的分子筛吸附剂。

晶化完成后,需要进行水洗和干燥处理。

水洗的目的是去除残留的溶剂和未反应的杂质,以提高分子筛吸附剂的纯度。

干燥则是为了去除水分,使分子筛吸附剂具有更好的稳定性和吸附性能。

经过水洗和干燥处理后的分子筛吸附剂即可使用。

根据具体的应用需求,可以对制备的分子筛吸附剂进行表面修饰,以提高其吸附选择性和再生性能。

分子筛吸附剂的制备方法主要包括选择合适的母液和合成条件、凝胶制备、晶化、水洗和干燥等步骤。

通过科学合理的制备方法,可以获得高性能的分子筛吸附剂,为工业生产和环境治理提供有效的解决方案。

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操作条件:120℃,0.3MP,150g 3A分子筛,填充密度600mg/ml,原料98w%乙醇,流量140g/h,产品99.9w%乙醇。

由物料衡算求得,吸收水分量:2.6627g/h
床层高度:L=m
ρS =150
0.6×π
4
×1.62.
=124.4cm常压实际装填高度70cm
原料气平均摩尔质量:M=44.7kg/kmol
原料气流量:v=mRT
MP =0.14×8.314×393
44.7×300
=0.0341m3h⁄
气速:u=4v
πD2=4×0.0341
π×(16×10−3)2
=4.71cm s⁄
吸附带长度:Z a=u
K pa v ∙N OF=4.71
4
×4.6=5.4165cm
吸附穿透容量:f(c)=q0(1−Z a
2Z )=q0(1−5.4165
2×70
)=0.96q0
吸附热升温:Q=(C g v+C s w)T i
=(0.58×10−3kcal
g℃
×140g+0.2
kcal
kg℃
×0.15kg)T i
= 2.6627×10−3kg×1000kcal kg
解得:T i=24℃
此温度下饱和蒸汽压:p1=3kp a
原料气的绝对湿度:H=2*18/98*46.15=0.00796 H=18p o/45*(P-p o),则水蒸气分压:p o=1.98kPa ∴吸附层相对湿度:φ=p o/p1=1.98/3=66%
查等温吸附曲线,平衡吸附量:q0=
则吸附穿透容量:f(c)=0.96q0
穿透时间:T B=f(c)×0.15
2.6627×10−3
=
上面标颜色的地方都是存在疑问的地方:
1,床层高度用堆积密度600mg/ml计算出来是124.4cm,实际装的时候不知道怎么只装了70cm。

2,吸附带长度计算,传质系数和传质单元数怎么计算,公式里参数的选取不是太懂,上面公式里用的是4A的。

3,吸附热升温就是参数选取有没有工具书直接查到的,像98w%乙醇蒸汽的比热。

4,求平衡吸附量q0,求相对湿度,然后查标准曲线,这样做对不对,如果这样做没问题,但我找不到3A分子筛的湿度与吸附量的标准曲线,只有4A的曲线,但4A吸附量比3A多一些。

如果用相对湿度的方法计算不太好,那还有什么好的方法测平衡吸附量q0。

5,我用上面的150g3A分子筛在120℃,0.3MP下,提纯98w%乙醇,流量140g/h,产品99.9w%乙醇,产品乙醇浓度低于99.9w%时算作穿透,实际做的过程中乙醇浓度超过99.9w%的时间仅为1小时左右,没有具体理论值做参考,不知道误差有多大,我就想请教计算分子筛用量以及计算穿透时间的计算步骤。

这样我就能计算理论值与实验值之间的差距。

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