市政污泥吸附等温线模型和热力学性质

作者：谷志攀; 阳季春; 张叶; 陶乐仁^*; 刘泛函

来源：化工进展, 2022, 41(02): 998-1008.

DOI：10.16085/j.issn.1000-6613.2021-0519

• 市政污泥
• 吸附
• 等温线
• 模型
• 热力学性质

采用静态重量法测定了市政污泥在30℃、40℃、50℃下的吸附等温线，选用11个常见的数学模型对实验数据进行了拟合并对最佳模型进行了解析，通过净等量吸附热qst、微分熵ΔS、扩散压力π、净积分焓qin和净积分熵ΔSin等指标评价污泥的热力学性质。试验结果表明，在温度恒定时，等温曲线属于Ⅱ型，GAB模型拟合效果最佳，能较好地反映平衡含水量随水分活度的变化。应用Clausius-Clapeyron方程，利用等温线模型计算净等量吸附热和微分熵，随着平衡含水率的增加，净等量吸附热和微分熵明显降低，调和平均温度Thm与等速温度Tl不等，焓-熵补偿理论成立。在一定的水活度下，扩散压力随温度的升高而减小，在温度恒定的情况下，扩张压力随水分活度增大而升高。净积分焓随平衡含水率的增加而减小，而净积分熵在低平衡含水率时随平衡含水率的增加而减小，在30℃、40℃和50℃时分别达到最小值-75.698J/(K·mol)、-78.987J/(K·mol)和-82.687J/(K·mol)，然后呈上升趋势。

• 单位
  上海理工大学; 嘉兴学院; 建筑工程学院