華北理工大學(xué)環(huán)境工程原理習(xí)題及解答第9章 吸附

1九章吸附9.125℃,101.3kPa下,甲醛氣體被活性炭吸附的平衡數(shù)據(jù)如下:q/[g(氣體)?g(活性炭)-1]0/Pa0試判斷吸附類型,并求吸附常數(shù)。如果25℃,101.3kPa下,在1L的容器中含有空氣和甲醛的混合物,甲醛的分壓為12kPa,向容器中放入2g活性炭,密閉。忽略空氣的吸附,求達(dá)到吸附。解:由數(shù)據(jù)可得吸附的平衡曲線如下0.40.35 0.30.25 0.20.15 0.10.050050001000015000p/Pa吸附平衡曲線52lnq864lnq86420yy=1855.7x+3.1567R=0.978400.0010.0020.0030.004由lnq=1/nlnp＋lnk,整理數(shù)據(jù)如下:lnp.30-22 468y=0.3336x-4.1266R2=0.9887lnplich1/n=0.3336,n=3,lnk=-4.1266,k=0.016,所以等溫線方程為q=0.016p1/3假設(shè)達(dá)到吸附平衡時吸附量為q,則此時的壓力為 p=0.0013所以此時甲醛的平衡分壓已經(jīng)很低,如果忽略的話,可以認(rèn)為此時容器內(nèi)的a9.2現(xiàn)采用活性炭吸附對某有機廢水進(jìn)行處理,對兩種活性炭的吸附試驗平衡數(shù)據(jù)如下:COD5001000150200025003000mg?L-1)0A吸附量/[mg?g(活性炭)-1]Bmgg(活性炭)-1]68113378.394.78434.476.28試判斷吸附類型,計算吸附常數(shù),并比較兩種活性炭的優(yōu)劣。解:由數(shù)據(jù)可得吸附的平衡曲線如下:整理數(shù)據(jù)如下:pp/q(A)90p/q(B)0pqp直線4吸附量/吸附量/mgg(活性炭)-1600500400300200100AAB01000200030004000平衡濃度COD/mgL-14ABy=0.0015x+ABy=0.0015x+1.9829R2=0.9979R2=0.9802y=0.0019x+1.8046 01000200030004000pLangmuir地擬合吸附曲線?；钚蕴緼:1/qm=0.0019,qm=526,1/k1qm=1.8046,k1=0.00105活性炭B:1/qm=0.0015,qm=667,1/k1qm=1.9829,k1=0.00076比較兩種活性炭的吸附平衡常數(shù),可以看到B的飽和吸附量要大于A,比表面積較大,吸附容量比較大:而A的吸附系數(shù)比較大,吸附的性能較好。9.3有一初始濃度(比質(zhì)量分?jǐn)?shù))為Y0的流體,要求用吸附劑將其濃度降低證明:對單級吸附,由物料衡算有G(Y0-Y2)=L(X2-X0)5對于二級錯流吸附,第一級吸附劑用量為L1,一級流出流體的濃度為Y1,第一級吸附劑用量為L2,一級流出流體的濃度為Y2LTLTL＋L2,兩級的物料衡算方程分別為兩式相加,并且設(shè)可得LT=,ODmgLCODmgL。在不同的空床速度和床層高度下,測得的穿透時間如下:/(m?h-1).7/h76tbtb/h6.9BohartAdams,并作空床流速對這些(2)在進(jìn)水濃度和處理要求相同的情況下,求空床速度為12m/h,床層高mBohartAdams解:(1)固定床的穿透時間與床高的關(guān)系式為tb=Bz-A,其中B=,1600140012001000800600400200y=1501y=1501.7x-449.28y=799.3x-239.02y=497x-146.5600.511.5z/m參數(shù),v/(m?h-1)BAK/[L(mgh)-1]zA/m285.99×1052.45×1057N×N×10/mgLK×105/L(mg?h)-1zA/m020510