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油品在生产、运输和使用等过程中,易挥发产生高浓度烃类混合气,会危害人体健康、污染环境、浪费资源,降低油品质量。因此,采用合理的技术回收处理油气具有重要意义,其中以吸附法为核心的技术获得广泛应用。油气成分复杂,吸附过程中各组分之间存在的竞争作用,导致与单组分有显著差异的吸附行为。但是,目前研究多数只针对油气中单一组分或者把油气简化为纯组分。而且,已有多组分吸附研究主要集中于吸附平衡和穿透方面,对多组分吸附动力学研究较少。吸附树脂具有较高的比表面积、良好的机械强度,优良的吸附脱附能力和易于调控的孔结构等特点而引起关注。本文选用两种具有典型孔结构的吸附树脂——超高交联吸附树脂NDA-150和大孔吸附树脂NDA-1800作为吸附剂,以油气中常见组分甲苯、环己烷和正戊烷作为吸附质,开展单组份、双组份、三组分VOCs(Volatile Organic Compounds,VOCs)在 NDA-150 和 NDA-1800 上的吸附动力学研究。主要研究内容与结论如下:(1)采用热重分析仪(Thermogravimetric Analyzer,TG)测定了 303K、313K和323K下,单组分甲苯、环己烷和正戊烷在超高交联吸附树脂NDA-150和大孔吸附树脂NDA-1800上的吸附动力学曲线。吸附过程同时受外表面扩散和孔内扩散控制,采用线性推动力(Linear Driving Force,LDF)方程对动力学数据进行拟合,相关系数R2>95%。LDF方程的吸附速率常数k值表明:甲苯、环己烷和正戊烷在NDA-1800上吸附速率快于NDA-150,且正戊烷>环己烷>甲苯;吸附速率随吸附温度和吸附质初始浓度的增加而增加。(2)采用微分吸附床(Differential Adsorption Bed,DAB)法测定了 303K、313K和323K下,单组分甲苯、环己烷和正戊烷在超高交联吸附树脂NDA-150和大孔吸附树脂NDA-1800孔内扩散特性,并使用孔口阻力模型(Barrier Model)、孔内阻力模型(Pore Model)和孔口-孔内双阻力模型(Dual Model)对数据进行了拟合。研究表明:孔口-孔内双阻力模型优于孔口阻力模型和孔内阻力模型,拟合相关系数R2大于0.94,证明吸附扩散阻力同时存在于微孔孔口和孔内。(3)采用微分吸附床法测定了 303K、313K和323K下,甲苯-环己烷、甲苯-正戊烷、环己烷-正戊烷双组分,以及甲苯-环己烷-正戊烷三组分在超高交联吸附树脂NDA-150和大孔吸附树脂NDA-1800中的孔内扩散特性,并根据单组分吸附动力学数据采用孔口-孔内双阻力模型结合Langmuir扩展方程(Extended Langmuir,E-L)对双组分和三组分吸附动力学数据进行了预测。研究发现:双阻力模型可较好地根据单组分动力学数据预测NDA-150和NDA-1800双组分和三组分VOCs的吸附动力学曲线,预测值与实验值间的平均相对偏差小于20%;多组分竞争现象随着吸附温度的增高而减弱,随着VOCs浓度的增加而增强;与NDA-1800相比,相同条件下,NDA-150上竞争取代现象更加显著。