Print: | ISSN 0304-128X |
Online: | ISSN 2233-9558 |
HWAHAK KONGHAK,
Vol.37, No.3, 364-372, 1999 성형 제올라이트 4A 및 5A에 대한 N2의 흡착속도
Sorption Kinetics of N2 on Pelletized Zeolite 4A and 5A
273-303K와 0-0.8atm의 범위에서 중량법을 이용하여 성형 제올라이트 4A와 5A에 대한 N2의 흡착속도 및 평형특성을 연구하였다. N2/4A계의 확산속도는 미세공확산에 의해 결정되었으며, 실험압력 내에서 미세공확산시간상수가 농도에 무관한 경향을 나타내었다. N2/4A계에서의 미세공확산속도와 확산활성화에너지는 흡착질의 분자크기와 미세공크기의 비로 설명이 가능하였다. 그러나 N2/5A계는 대기공확산이 흡착속도에 상당한 영향을 주었다. N2/5A계의 유효대기공화산계수는 압력에 따라 완만하게 증가하는 경향을 나타내었으며, 평균대기공확산계수, 공극률과 흡착등온선의 기울기를 이용하여 잘 예측되었다. N2/4A와 N2/5A계 모두에서 흡착열에 의한 외부열전달의 영향이 중요하게 나타났다. 이러한 비등온계의 외부열전달속도는 흡착제 성질에는 무관한 경향을 보였으며, 흡착질의 열적 성질에 의존하였다.
The sorption kinetics and equilibria of N2 in pelletized zeolite 4A and 5A by the gravimetric method were studied theoretically and experimentally at the range of 273-303 K and 0-0.8 atm. The diffusion rate of N2/4A system was determined by micropore diffusion. The micropore diffusion time constants of N2/4A system showed no significant concentration dependence. The micropore diffusion rate and diffusional activation energy in N2/4A system could be explained by the ratio of adsorbate kinetic diameter to micropore diameter. On the other hand, the diffusion rate of N2/5A system was significantly affected by macropore diffusion. The effective macrpore diffusivity of N2/5A system was increased moderately with sorbate pressure and was well predicted by using average macropore diffusivities, porosities, and slopes of isotherm. The effects of external film heat transfer by heat of adsorption were significant for N2/4A and N2/5A systems. The rates of external film heat transfer depended not on the adsorbent, but on the thermal properties of the adsorbate.
Keywords:
Sorption Kinetics; Zeolite 4A and 5A; Micropore Diffusion; Macropore Diffusion; Nonisothermal Adsorption Rate Model
[References]
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