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關鍵詞：分子動力學，吸附，競爭吸附，CH4/CO2/H2，頁巖油，LAMMPS,GROMACS摘要：MS軟件可視化程度高，操作簡便，但是速度慢，效率低。為此，我們使用LAMMPS/GROMACS軟件進行氣體和頁巖油吸附，競爭吸附的研究。

結構內存在阻擋壁面結構、吸附面結構、包含一入口。吸附壁面溫度為4.5K，吸附系數為0.7，其他壁面結構的壁面溫度為80K。在入口受到3mPa的抽吸壓力下，計算得到腔體內的數密度分布云圖，如圖2所示。腔體內顆粒粒子追蹤He氣體分子的運動，如圖3所示。由圖可知，最終在吸附壁面上吸附了一定數量的氣體分子顆粒。

通常情況下，選取碳分子篩作為吸附劑。在實際應用中，以氣體分子擴散速率作為研究指標，因分子直徑大小不同，吸附效果不同，以此達到區分氣體的目的。以N2和O2兩種氣體分離為例，利用吸附劑選擇性吸附氣體，在壓縮空氣過程中，N2和O2分別位居不同集，采用此方法大量提取N2。下圖為吸附劑動力學曲線。 上圖中，描繪了吸附劑在吸附N2和O2時，隨著時間的推移對應的吸附量大小。

吸附可分為物理吸附和化學吸附；物理吸附亦稱范德華吸附，是由于吸附劑與吸附質分子之間的靜電力或范德華引力導致物理吸附引起的，當固體和氣體之間的分子引力大于氣體分子之間的引力時，即使氣體的壓力低于與操作溫度相對應的飽和蒸氣壓，氣體分子也會冷凝在固體表面上，物理吸附是一種放熱過程。

吸附可分為物理吸附和化學吸附；物理吸附亦稱范德華吸附，是由于吸附劑與吸附質分子之間的靜電力或范德華引力導致物理吸附引起的，當固體和氣體之間的分子引力大于氣體分子之間的引力時，即使氣體的壓力低于與操作溫度相對應的飽和蒸氣壓，氣體分子也會冷凝在固體表面上，物理吸附是一種放熱過程。

利用活性炭吸附劑表面的吸附能力使廢氣與大表面的多孔性活性炭吸附劑相接觸，廢氣中的污染物被吸附在活性炭表面上，使其與氣體混合物分離，凈化后的氣體高空排放。

二、工作原理尾氣由風機提供動力，正壓或負壓進入活性炭吸附箱塔體，由于活性炭固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學健力，因此當此固體表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，污染物質從而被吸附，廢氣經過濾器后，進入塔體，凈化氣體高空達標排放。

利用活性炭吸附劑表面的吸附能力使廢氣與大表面的多孔性活性炭吸附劑相接觸，廢氣中的污染物被吸附在活性炭表面上，使其與氣體混合物分離，凈化后的氣體高空排放。

其吸附方式主要通過2種途徑：一是活性炭與氣體分子間的范德華力，當氣體分子經過活性炭表面，范德華力起主導作用時，氣體分子先被吸附至活性炭外表面，小于活性炭孔徑的分子經內部擴散轉移至內表面，從而達到吸附的效果，此為物理吸附;二是吸附質與吸附劑表面原子間的化學鍵合成，此為化學吸附。活性炭吸附箱一般適用于大風量、低濃度、低濕度、低含塵的有機廢氣。

活性炭吸附裝置工作原理：（1）吸附過程：由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學鍵力，當此固體表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達到凈化目的。其實質是一個吸附濃縮的過程。

活性炭吸附凈化箱，又稱活性炭吸附塔(活性炭廢氣吸附箱)，是一種干燥廢氣處理設備。工廠車間從事生產作業時，會產生刺激性污染物和其他有害氣體，對自然生態和工廠環境造成空氣污染危害。因此，有必要收集噴漆線排放的廢氣，并制作一套污染防治設備，在排放到大氣中之前，將廢氣處理到符合環保要求的大氣污染物排放標準，以免造成環境和人員危害。活性炭吸附箱是一種過濾吸附有機廢氣的環保裝置。

（PSA）進行氣體分離的工藝原理是依靠吸附劑在物理吸附過程中所具有的兩個基本性質：一是對不同組分的吸附能力不同，可實現對混合氣體中某些組分的優先吸附而使其他組分得以提純；二是吸附質在吸附劑上的吸附容量隨吸附質的分壓上升而增加，隨吸附溫度的上升而下降。

利用活性炭吸附劑表面的吸附能力使廢氣與大表面的多孔性活性炭吸附劑相接觸，廢氣中的污染物被吸附在活性炭表面上，使其與氣體混合物分離，凈化后的氣體高空排放。四、特點光氧活性炭一體機是一款成套的廢氣處理設備。光氧活性炭一體機集合了光氧和活性炭的優點組合而成，是一款能有效處理有毒有害氣體及惡臭氣體的一款環保設備。

正如本系列第一篇文章中所討論的，您可以使用表面反 接口來描述吸附物質。或者，如果描述多孔介質中的表面分布，可以使用稀物質傳遞接口，并將該物理中的擴散系數和對流速率場設置為零。 吸附過程表示將物質從本體（氣體或液體溶液）相轉移到表面的通量。通過在邊界添加這樣的通量或在均質域中添加反應，可以表達上面所示的吸附反應。

利用活性炭吸附劑表面的吸附能力使廢氣與大表面的多孔性活性炭吸附劑相接觸，廢氣中的污染物被吸附在活性炭表面上，使其與氣體混合物分離，凈化后的氣體高空排放。 四、特點 光氧活性炭一體機是一款成套的廢氣處理設備。光氧活性炭一體機集合了光氧和活性炭的優點組合而成，是一款能有效處理有毒有害氣體及惡臭氣體的一款環保設備。

催化燃燒設備廢氣處理過程主要包括三部分吸附氣體過程、脫附氣體過程，催化燃燒過程。1、吸附氣體過程：利用活性炭的物理特性對VOCs有機廢氣進行吸附，利用蜂窩狀活性炭比表面積大、吸附能力強的特性，將有機廢氣吸附到活性炭的微孔中，待活性炭吸附飽和后，隨即進行脫附氣體過程。

四、VOC廢氣處理技術——變壓吸附分離與凈化技術 變壓吸附分離與凈化技術是利用氣體組分可吸附在固體材料上的特性，在有機廢氣與分離凈化裝置中，氣體的壓力會出現一定的變化，通過這種壓力變化來處理有機廢氣。 PSA 技術主要應用的是物理法，通過物理法來實現有機廢氣的凈化，使用材料主要是沸石分子篩。沸石分子篩，在吸附選擇性和吸附量兩方面有一定優勢。

吸收法用溶劑吸收臭氣中的惡臭物質而使氣體脫臭的方法適用于高、中濃度的惡臭氣體處理流量大，工藝成熟，但處理效率不高，消耗吸收劑，污染物僅由氣相轉移到液相吸附法利用吸附劑吸附去除惡臭氣體中惡臭物質的方法適用于低濃度的、高凈化要求的惡臭氣體可處理多組分的惡臭氣體，處理效率中合法使用中和脫臭劑減弱惡臭感觀強度的方法

活性炭吸附脫附+催化燃燒設備工藝流程說明（1）預處理階段預處理采用填料式噴淋洗滌塔，噴淋液選擇堿液酸性氣體進行中和處理或者采用干式過濾器對粉塵進行過濾處理。（2活性炭吸附階段經過前面的預處理后，廢氣通入后端的活性炭吸附/脫附塔進行吸附處理，通過活性炭微孔的有機氣體吸附在活性炭表面，去除廢氣中的有機物，達到凈化氣體的作用。

碳捕集技術，也稱為二氧化碳捕獲技術，是指應用各種化學、物理和生物技術來從工業、能源等生產過程中分離出二氧化碳等溫室氣體，以減少其對大氣層的排放。其原理是在產生二氧化碳的過程中，將氣體從煙氣或氣流中抽出，用特定的化學方法將其與吸附材料接觸，通過化學反應的方式吸附二氧化碳，從而使其被從環境中移除。 碳捕集技術分為多種類型，如化學吸收法、物理吸附法、膜分離法、新型吸附劑法等。