环境工程原理《吸附》习题及答案
1 、 25℃，101.3kPa 下，甲醛气体被活性炭吸附的平衡数据如下： q/[ g(气体)•g(活性炭)-1] 0 0.1 0.
2 0.
3 0.35 气体的平衡分压 /Pa
267
1600
5600
12266
试判断吸附类型，并求吸附常数。

如果25℃，101.3kPa 下，在1L 的容器中含有空气和甲醛的混合物，甲醛的分压为12kPa ，向容器中放入2g 活性炭，密闭。

忽略空气的吸附，求达到吸附平衡时容器内的压力。

解：由数据可得吸附的平衡曲线如下
图1
由上述的平衡曲线，可以判断吸附可能是Langmuir 或Freundlich 型。

由
11111
m m
q q k p q =+，整理数据如下 1/q 10 5 3.3 2.86 1/p
0.00374
0.00062
0.00018
0.00008
作1/q 和1/p 的直线
图2
由ln 1/ln ln q n p k =+，整理数据如下：
ln p 5.59 7.38 8.63 9.41 ln q
-2.30
-1.61
-1.20
-1.05
作ln q 和ln p 的直线
图3
由以上计算可知，用Freundlich 等温方程拟合更好一些。

同时计算参数如下： 1/n=0.3336，n=3，lnk=-4.1266，k=0.016，所以等温线方程为1/30.016q p = 题设条件下，甲醛的物质的量为120000.001
0.00488.314298
pV n RT ⨯===⨯mol 质量为0.0048300.144m =⨯=g
假设达到吸附平衡时吸附量为
q ，则此时的压力为
()0.14428.314298/30
0.001
q p -⨯⨯=
将1/30.016q p =代入，可以求得89p =Pa
所以此时甲醛的平衡分压已经很低，如果忽略的话，可以认为此时容器内的压力为101.31289.3-=kPa
2、 现采用活性炭吸附对某有机废水进行处理，对两种活性炭的吸附试验平衡数据如下：
平衡浓度COD /(mg•L -1) 100
500
1000
1500
2000
2500
3000
A 吸附量/ [mg•g(活性
炭)-1]
55.6 192.3 227.8 326.
1
357.1
378.8 394.7
B 吸附量/[mg•g(活性
炭)-1]
47.6 181.8 294.1 357.
3
398.4 434.8
476.2 试判断吸附类型，计算吸附常数，并比较两种活性炭的优劣。

解：由数据可得吸附的平衡曲线如下：
Langmuir 吸附等温线方程为()11/1m q k q k ρρ=+，变形后可得11
m
m
q
q k q ρ
ρ
=
+
，整理数据如下：
ρ 100 500 1000 1500 2000 2500 3000 ρ/q(A) 1.80 2.60 4.39 4.60 5.60 6.60 7.60 ρ/q(B)
2.10
2.75
3.40
4.20
5.02
5.75
6.30
作ρ/q 和ρ的直线。