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本文从热化学的角度提出了一个评价吸附工质对体系的系统方法,即将吸附工质对的吸附量、脱附率、吸附热和脱附热这四个指标集成在一起,结合吸附工质对的热动力学特性,全面地评价吸附工质对的优劣。 基于采用静态吸附称重法对3A、4A、5A和13X四种分子筛在30℃、60℃、90℃和120℃条件下对水蒸气的饱和吸附量的测定与研究,本文认为分子筛的静态饱和吸附量存在极大值。一般情况下,40℃~80℃的范围内,确切地讲,在60℃附近的温度最有利于A型与X型分子筛对水的吸附。本文以Langmiur吸附理论证明了上述推论的正确性,并拟合了13X分子筛/水的吸附平衡方程。 采用真空加热的方法,本文测定了300~320℃条件下各种分子筛饱和吸附后的脱附率,结果表明分子筛脱附只跟分子筛本身的化学性质和物理结构有关,而与吸附过程无关。 进而,本文采用先进的微量量热法直接测定了分子筛/水蒸气30℃下的吸附热,以及30℃、60℃、75℃和90℃四个温度条件下的脱附热。研究发现,除了3A分子筛以外,其它三种型号的分子筛吸附热大,脱附热也大,反之亦然。特别地,3A分子筛的吸附热最大,但脱附热却最小,表现出与其它几种分子筛相异的现象。 结合吸附体系在吸附、脱附过程量的平衡性质以及热的平衡性质,本文提出了评价吸附工质对优劣的新指标——综合特性参数的概念。结果显示3A分子筛的综合特性参数优于其它三种分子筛。 最后,本文从6个典型动力学模型中,筛选出最适宜的热动力学模型——三维扩散控制的Brounshtein—Ginsttling方程,并用此模型解出分子筛/水吸附与脱附过程的动力学常数以及脱附活化能。