基于古典密度函数理论的吸附建模和PC-SAFT:温度抽取和流体转移.
Fabian Mayer1, Philipp Rehner1, Jan Seiler1
1Energy & Process Systems Engineering, Department of Mechanical and Process Engineering, ETH Zurich, 8092 Zurich, Switzerland.
本研究介绍了一种基于物理的吸附模型,使用密度函数理论和PC-SAFT. 该模型准确地预测了吸附同热度和最小数据的特性,超过了气体分离应用的现有方法.
科学领域:
- 物理化学 物理化学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 吸附过程对于气体分离和冷却等应用至关重要.
- 设计这些过程需要准确的平衡吸附数据,这往往是有限的.
- 现有的经验模型在数据插入和抽取方面遇到了困难.
研究的目的:
- 开发一种基于物理的模型,用于预测吸附同热度和平衡性质.
- 创建一个模型需要最小的数据进行参数化.
- 为了实现对吸附过程的准确数据插入和抽取.
主要方法:
- 该模型将一维经典密度函数理论 (1D-DFT) 与扰乱链统计关联流体理论 (PC-SAFT) 集成在一起.
- 它采用了一种热力学一致和计算效率高的方法来模拟孔隙现象.
- 参数被调整使用一个单一的等温对给定的吸附剂-流体对.
主要成果:
- 基于物理学的模型表明,相对于吸附等温的经验模型 (例如,Langmuir,Toth) 来说,它具有优越的外推能力.
- 它使用有限的输入数据准确预测温度依赖的吸附特性.
- 通过标准组合规则证实了参数可转移到不同的流体.
结论:
- 开发的模型提供了一种可靠和有效的方法来预测吸附平衡.
- 它大大减少了设计基于吸附技术的数据要求.
- 该模型对涉及各种流体和多孔材料 (如金属有机框架) 的应用非常有希望.
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