[发明专利]测定多组分混合气体气固吸附过程吸附量的方法及系统

权利要求书

1.一种测定多组分混合气体气固吸附过程吸附量的方法，其特征在于，包括：

步骤S1：确定待测定混合气体的气体组成以及各组分气体、吸附剂的性能特征参数；

步骤S2：根据待测定混合气体的气体组成以及各组分气体、吸附剂的性能特征参数获取各组分气体在所述吸附剂上的单组分兰格缪尔吸附常数B_i；其中，所述待测定混合气体共包含n种气体组分，1≤i≤n；

步骤S3：根据待测定混合气体的气体组成，将每两种组分的气体配制成二元气体混合物，共配制得到组二元气体混合物；

步骤S4：分别获取每组二元气体混合物中各气体组分在所述吸附剂上的兰格缪尔吸附常数B_ij，其中，B_ij表示包含组分i和组分j的二元气体混合物中组分i在所述吸附剂上的兰格缪尔吸附常数；

步骤S5：分别获取每组二元气体混合物中气体组分间的二元相互作用参数K_ij，其中，K_ij＝B_ij/B_i，K_ij表示包含组分i和组分j的二元气体混合物在所述吸附剂上吸附时组分j对组分i吸附作用的影响参数；

步骤S6：根据步骤S5获取的二元气体混合物中气体组分间的二元相互作用参数K_ij，获取待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix；

步骤S7：根据待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix，建立待测定混合气体的气固吸附过程相平衡数学模型；

步骤S8：对建立的气固吸附过程相平衡数学模型进行求解，获取待测定混合气体中各气体组分在所述吸附剂上的吸附量；

其中，所述步骤S6包括：

根据步骤S5获取的二元气体混合物中气体组分间的二元相互作用参数K_ij，获取待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix：

其中，y_j表示气体组分j对气体组分i的吸附作用影响调节因子，y_j的取值为气体组分j在待测定混合气体中所占的气体体积比例；

其中，所述步骤S7包括：

根据待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix，建立待测定混合气体的气固吸附过程相平衡数学模型：

其中，θ_i表示待测定混合气体中，吸附剂上气体组分i的覆盖率，P_i表示待测定混合气体中，气体组分i的分压，B_i表示气体组分i在所述吸附剂上的兰格缪尔吸附常数。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S1中各组分气体的性能特征参数包括：各组分气体的流量、摩尔分子量和体积分数；吸附剂的性能特征参数包括：吸附剂的孔容、比表面积和装填量。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S2中根据待测定混合气体的气体组成以及各组分气体、吸附剂的性能特征参数获取各组分气体在所述吸附剂上的单组分兰格缪尔吸附常数B_i的具体获取方式包括实验测试获取方式或文献资料查询获取方式。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中将每两种组分的气体配制成二元气体混合物时，两种气体组分的配比摩尔比为1:1。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在所述步骤S5获取每组二元气体混合物中气体组分间的二元相互作用参数K_ij之后，根据获取的二元相互作用参数K_ij建立二元气体混合物吸附过程相互作用参数数据库。

6.一种测定多组分混合气体气固吸附过程吸附量的系统，其特征在于，包括：

确定单元，用于确定待测定混合气体的气体组成以及各组分气体、吸附剂的性能特征参数；

第一获取单元，用于根据待测定混合气体的气体组成以及各组分气体、吸附剂的性能特征参数获取各组分气体在所述吸附剂上的单组分兰格缪尔吸附常数B_i；其中，所述待测定混合气体共包含n种气体组分，1≤i≤n；

配制单元，用于根据待测定混合气体的气体组成，将每两种组分的气体配制成二元气体混合物，共配制得到组二元气体混合物；

第二获取单元，用于分别获取每组二元气体混合物中各气体组分在所述吸附剂上的兰格缪尔吸附常数B_ij，其中，B_ij表示包含组分i和组分j的二元气体混合物中组分i在所述吸附剂上的兰格缪尔吸附常数；

第三获取单元，用于分别获取每组二元气体混合物中气体组分间的二元相互作用参数K_ij，其中，K_ij＝B_ij/B_i，K_ij表示包含组分i和组分j的二元气体混合物在所述吸附剂上吸附时组分j对组分i吸附作用的影响参数；

第四获取单元，用于根据第三获取单元获取的二元气体混合物中气体组分间的二元相互作用参数K_ij，获取待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix；

建模单元，用于根据待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix，建立待测定混合气体的气固吸附过程相平衡数学模型；

测定单元，用于对建立的气固吸附过程相平衡数学模型进行求解，获取待测定混合气体中各气体组分在所述吸附剂上的吸附量；

其中，所述第四获取单元具体用于：

根据第三获取单元获取的二元气体混合物中气体组分间的二元相互作用参数K_ij，获取待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix：

其中，y_j表示气体组分j对气体组分i的吸附作用影响调节因子，y_j的取值为气体组分j在待测定混合气体中所占的气体体积比例；

其中，所述建模单元具体用于：

根据待测定混合气体中所有气体组分对气体组分i的吸附作用参数K_i,mix，建立待测定混合气体的气固吸附过程相平衡数学模型：

其中，θ_i表示待测定混合气体中，吸附剂上气体组分i的覆盖率，P_i表示待测定混合气体中，气体组分i的分压，B_i表示气体组分i在所述吸附剂上的兰格缪尔吸附常数。