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圆柱形吸附装置内部的流场模拟

2021-11-29党明岩王复兴

沈阳理工大学学报 2021年5期

党明岩,王复兴

(沈阳理工大学 环境与化学工程学院,沈阳110159)

吸附是化工分离的一种重要方法,吸附剂的制备工艺和吸附性能的改进是近年来的研究热点。诸多学者对新型吸附材料的制备及其化学改性进行了研究,王子然等[1]以KOH、K2CO3为活化剂制备了生物质活性炭材料,以碘吸附值和亚甲基蓝吸附值为评价标准,通过正交实验确定了最佳制备条件,实验结果显示其具有良好的吸附性能。刘玲等[2]通过磷酸三丁酯改性樟树叶,得到一种有机吸附剂,用于吸附植物中的铀,该吸附剂对铀的吸附速率快、吸附效率高,且可有效提取盐湖水中的铀,具有广阔应用前景与重要经济学价值。

壳聚糖类吸附剂由于其原料取材于天然产物,来源丰富,且具有多孔性结构,近年来受到较多关注。赵瑨云等[3]采用原位共沉淀法合成了羟基磷灰石/壳聚糖复合吸附剂,并用于吸附氟离子,探讨其吸附热力学和动力学。施周等[4]以膨润土、壳聚糖、Fe3O4为原料制备了磁性壳聚糖/膨润土复合吸附剂,通过静态吸附实验研究了其对Cu2+的吸附性能,确定了最佳吸附条件。

目前对吸附过程的研究内容多为静态吸附[5-6],主要讨论静态吸附过程的等温吸附特性和吸附动力学[7-8],且多数处于实验室研究阶段,对于更接近工业过程的动态吸附过程则研究较少。

动态吸附装置多为吸附剂填充形成的床层结构,吸附剂本身为多孔结构,流体在吸附装置内的流动既包括吸附剂颗粒间的流动,还有颗粒内的流动,故其内部流动状态较为复杂,对其内部流体流速以及压力的测定较难进行。……

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