甲烷-氢气混合气体膜分离的分子模拟研究
软凝聚态物质
2017-06-23 v1
摘要
采用最近引入的混合非平衡分子动力学模拟方法，给出了气体通过纯二氧化硅沸石膜（MFI、LTA和DDR型）稳态输运的直接模拟结果。所研究的CH₄和H₂气体的分子间势模型取自文献。对于不同沸石，使用了相同的原子（Si和O）相互作用参数，并根据其真实（MFI、LTA或DDR）晶体结构构建膜。通过进行平衡吸附模拟并将计算结果与实验吸附等温线数据进行比较，检验了所用势参数的合理性。在25°C和125°C以及2.5、5或10 bar条件下进行的输运模拟结果清楚地表明，CH₄的渗透选择性高于相应纯组分的渗透率比，并且与混合物吸附中的平衡选择性显著不同。我们仅在一种情况下观察到有利于CH₄的输运选择性。不同类型选择性数据之间的巨大差异可归因于膜中各组分的迁移率不同、它们对膜负载量的依赖性以及气体分子不同的吸附偏好。
引用
@article{arxiv.1706.07250,
title = {Membrane separation study for methane-hydrogen gas mixtures by molecular simulations},
author = {T. Kovács and S. Papp and T. Kristóf},
journal= {arXiv preprint arXiv:1706.07250},
year = {2017}
}
备注
13 pages, 6 figures, 3 tables