一種計算超臨界吸附真實吸附量的方法

摘 要：為得到超臨界條件下高壓流體在固體吸附劑中的真實吸附量，本文將磁懸浮天平作為測量工具，通過高壓條件下（≥12 MPa）磁懸浮天平讀數與主體相密度（即流體密度）間的線性擬合關系得到吸附相體積，并進行換算，得到高壓流體在吸附劑中的真實吸附量。此法為得到超臨界條件下高壓流體在固體吸附劑中的真實吸附量提供了獨特解決方案，為在超臨界吸附分離、吸附存儲等領域的研究和應用提供了支撐。

關鍵詞：超臨界吸附；真實吸附量；磁懸浮天平；吸附相體積

中圖分類號：O 621" " " " " " " 文獻標志碼：A

1 吸附的定義和特征

1.1 吸附的定義

單一組分或不同組分在兩相間的界面處的積累稱為吸附。相界面兩邊為不同的兩相，可以為氣相/固相、氣相/液相或液相/固相。相界面處不同相分子間的作用力與相同相分子間的作用力不同，因此存在過剩的自由力場，從而產生吸附現象。本文討論單組分氣體在固體表面的物理吸附現象。將固體相，例如頁巖作為吸附劑；將氣體分子，例如甲烷氣體作為被吸附的主體相稱為吸附質；將在吸附劑表面，例如頁巖表面被吸附的甲烷分子稱為吸附相。例如對于超臨界CO2流體在煤層中的吸附，煤層為吸附劑，構成超臨界流體的大量CO2分子為吸附質，在煤層表面和內部所吸附的CO2分子構成吸附相。這種吸附行為可進行吸附分離、吸附存儲的工業應用。

1.2 吸附量定義

不考慮吸附相的具體結構，設ρa為吸附相密度，Z為吸附相與吸附劑表面的垂直距離。……