劉會(huì)鵬，王建紅，許夢(mèng)宇，楊 浩，喬聰震

（河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 廢棄物資源能源化河南省工程技術(shù)研究中心，河南 開封 475004）

La/活性炭吸附脫硫動(dòng)力學(xué)模型的研究

劉會(huì)鵬，王建紅，許夢(mèng)宇，楊 浩，喬聰震

（河南大學(xué) 化學(xué)化工學(xué)院 廢棄物資源能源化河南省工程技術(shù)研究中心，河南 開封 475004）

采用擬二級(jí)（PSO）和修飾的擬n級(jí)（MPnO）動(dòng)力學(xué)模型對(duì)La/活性炭吸附脫除二苯并噻吩的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬，利用決定系數(shù)（R2）、均方根誤差（RMSE）和修正的模型選擇因子（AICc）來評(píng)估模型的優(yōu)劣，同時(shí)通過靈敏度分析對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行評(píng)估。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，MPnO動(dòng)力學(xué)模型優(yōu)于PSO動(dòng)力學(xué)模型；PSO模型的參數(shù)可以準(zhǔn)確獲得，但MPnO模型的參數(shù)（反應(yīng)級(jí)數(shù)、速率常數(shù)和平衡吸附硫容）具有不確定性，由于速率常數(shù)和平衡吸附硫容之間存在線性關(guān)系，故認(rèn)為 MPnO模型存在過參數(shù)化。為了獲得更有意義的參數(shù)評(píng)估，三參數(shù)MPnO模型中的平衡吸附硫容通過平衡實(shí)驗(yàn)獲得，將模型參數(shù)減至兩個(gè)，通過R2，RMSE和AICcj評(píng)估兩參數(shù)MPnO模型的優(yōu)劣。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，三參數(shù)MPnO模型優(yōu)于兩參數(shù)MPnO模型，但動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確評(píng)估兩參數(shù)MPnO模型的參數(shù)（反應(yīng)級(jí)數(shù)和速率常數(shù)）。

吸附動(dòng)力學(xué)；擬合度指標(biāo)；吸附脫硫；二苯并噻吩

過渡金屬負(fù)載的活性炭（AC）可有效吸附脫除模型油中的含硫化合物二苯并噻吩（DBT），吸附機(jī)理可歸因于π絡(luò)合和S-M結(jié)合形式［1-2］。π絡(luò)合是由于過渡金屬具有獨(dú)特的d軌道結(jié)構(gòu)，能與不飽和烴通過非常規(guī)方法成鍵，這種非常規(guī)鍵被稱為π絡(luò)合鍵［3］；而S-M結(jié)合形式是硫元素上的孤對(duì)電子與金屬元素直接結(jié)合的形式［4］。本課題組采用La修飾商業(yè)AC的表面，獲得了比表面積為882 m2/g的負(fù)載型La（Ⅲ）/AC吸附劑，通過XRD和BET表征發(fā)現(xiàn)，制備過程未破壞AC的微孔結(jié)構(gòu)，且負(fù)載均勻。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，La/AC比ACs具有更高的DBT吸附容量，在吸附溫度為313 K時(shí)吸附量達(dá)到最大值，吸附過程符合擬二級(jí)（PSO）吸附動(dòng)力學(xué)模型，為自發(fā)放熱過程。ACs的吸附機(jī)理主要為氫鍵的結(jié)合，La/AC的吸附機(jī)理主要?dú)w因于π絡(luò)合作用［5］

吸附動(dòng)力學(xué)的研究對(duì)炭基吸附劑吸附脫硫具有重要意義，通過動(dòng)力學(xué)模型對(duì)動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合計(jì)算，可對(duì)吸附過程的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供參考［6］。動(dòng)力學(xué)模型主要分為兩類：質(zhì)量傳遞和表面反應(yīng)，其中，表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型簡(jiǎn)單實(shí)用，常被用于擬合吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)［7］。常用表面反應(yīng)動(dòng)力學(xué)模型主要有擬一級(jí)、PSO、修飾的擬一級(jí)、擬n級(jí)和修飾的擬n級(jí)（MPnO）。擬一級(jí)和PSO模型可以線性化，數(shù)學(xué)處理簡(jiǎn)單，常常能成功擬合吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，但具有以下缺陷：利用線性化的形式，參數(shù)估計(jì)有統(tǒng)計(jì)缺陷；認(rèn)定表面反應(yīng)級(jí)數(shù)不是1就是2過于簡(jiǎn)單化，因?yàn)榉磻?yīng)級(jí)數(shù)可以是整數(shù)也可以是非整數(shù)。因此，目前提倡將擬n級(jí)動(dòng)力學(xué)模型用于吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)的擬合［8］。Cho等［6］利用擬n級(jí)和PSO動(dòng)力學(xué)模型擬合滅活細(xì)胞吸收鉛的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)擬n級(jí)模型優(yōu)于PSO模型，但通過參數(shù)靈敏度分析發(fā)現(xiàn)三參數(shù)的擬n級(jí)動(dòng)力學(xué)模型存在過參數(shù)化。

本工作選用MPnO和PSO動(dòng)力學(xué)模型擬合La/AC吸附脫除DBT的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過決定系數(shù)（R2）、均方根誤差（RMSE）和修正的模型選擇因子（AICc）評(píng)估模型的擬合度，同時(shí)通過靈敏度分析評(píng)估通過實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否能夠得到準(zhǔn)確的模型參數(shù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑

AC：20～40目，長(zhǎng)葛科興活性炭廠；DBT：純度98%，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；正辛烷：純度98%，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；濃硝酸：質(zhì)量分?jǐn)?shù)65%～68%，洛陽市化學(xué)試劑廠；六水合硝酸鑭：AR，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

1.2 儀器

SHA-C型浴振蕩器、DF-101S型集熱式恒溫加熱磁力攪拌器：河南省予華儀器有限公司；DHG-9055A型電熱鼓風(fēng)干燥箱：上海一恒科學(xué)儀器有限公司；5024型電子天平：上海精密科學(xué)儀器有限公司；GWL-1200型管式爐：洛陽炬星窯有限公司；JF-TS-2000型熒光硫測(cè)定儀：江蘇江分電分析儀器有限公司。

1.3 吸附劑的制備

將AC用去離子水煮沸2 h，383 K下干燥12 h備用；然后用30%（w）硝酸在298 K水浴中處理，磁力攪拌4 h，水洗至pH=6～7，在383 K下干燥12 h。稱取0.186 9 g六水合硝酸鑭與3 g處理后的AC混合，加入一定量的去離子水，剛剛沒過AC表面，在308 K、攪拌轉(zhuǎn)速為90 r/min的水浴振蕩器中保持12 h，然后取出超聲30 min，直至溶液蒸干，在383 K下干燥12 h備用。將負(fù)載La后的AC試樣在管式爐中煅燒，通入氮?dú)獗Ｗo(hù)，流量為0.02 L/min，由室溫以3 K/min的速率升溫至803 K，并在此溫度下保持4 h，然后在氮?dú)獗Ｗo(hù)下自然冷卻至室溫，將煅燒后的吸附劑再次篩分，保留20～40目的吸附劑，標(biāo)記為L(zhǎng)a/AC，用密封袋保存?zhèn)溆谩?/p>

1.4 靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)

以DBT為含硫化合物、以正辛烷為溶劑，分別配制初始硫濃度為6.25，9.38，12.50 mmol/L的模型油。將0.2 g的La/AC 吸附劑分別加入20 mL不同初始硫濃度的模型油中，在攪拌轉(zhuǎn)速為90 r/min的水浴振蕩器中進(jìn)行靜態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，吸附溫度為313 K，每隔一段時(shí)間取樣進(jìn)行測(cè)試。

1.5 硫含量的測(cè)定

采用熒光硫測(cè)定儀測(cè)定硫濃度。檢測(cè)前先通過測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)試樣（硫質(zhì)量濃度分別為500，200，100 mg/L）作出標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)大于等于0.999 9。在檢測(cè)試樣前，利用200 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)試樣反標(biāo)，在每次開機(jī)檢測(cè)試樣之前均需反標(biāo)，反標(biāo)結(jié)束后，檢測(cè)試樣應(yīng)多次用試樣液清洗微量進(jìn)樣器，試樣在通入高純氧和氬氣的石英管中燃燒（溫度1 273 K），通過熒光檢測(cè)器檢測(cè)濃度。

1.6 動(dòng)力學(xué)模型

1984年Blanchard等［9］提出了PSO動(dòng)力學(xué)模型，積分表達(dá)式為：

式中，qt是t時(shí)刻吸附劑的吸附硫容，mmol/g；qe為吸附劑的平衡吸附硫容，mmol/g；k2為PSO動(dòng)力學(xué)模型的速率常數(shù)，g/（mmol·min）。

2010年Azizian等［7］在擬n級(jí)動(dòng)力學(xué)模型的基礎(chǔ)上，提出了MPnO動(dòng)力學(xué)模型，積分表達(dá)式如下：

式中，kn為MPnO動(dòng)力學(xué)模型的速率常數(shù)，（mmol· g-1）1-n/min；n為反應(yīng)級(jí)數(shù)，n≠0。公式（1）中有兩個(gè)可調(diào)整參數(shù)（qe和k2），而公式（2）中有3個(gè)可調(diào)整參數(shù)（kn，qe，n）。

1.7 擬合度指標(biāo)

為了選出合適的動(dòng)力學(xué)模型，采用R2［10］和RMSE［11］作為動(dòng)力學(xué)模型擬合度的指標(biāo)。

式中，0＜R2＜1，R2越接近1，表明模型的擬合度越好；而RMSE越接近0，表明模型的擬合度越好。盡管根據(jù)R2和RMSE能很好地選擇出最佳模型，但R2和RMSE并沒有討論動(dòng)力學(xué)模型中可調(diào)整參數(shù)的數(shù)量對(duì)擬合度的影響，因此提出了指標(biāo)AICc［11-12］，表達(dá)式如下：

式中，SSE為偏差平方和；w為參數(shù)的數(shù)量。只有當(dāng)m/w＜40和m-w≥5時(shí)，利用AICc篩選模型才有意義，在本工作中m/w=8，16/3，m-w=14，13，因此完全可以用AICc篩選模型［11-14］。為對(duì)比模型之間的不同，以ΔAICcj為依據(jù)選出最佳模型，ΔAICcj計(jì)算如下：

式中，AICcmin是所有模型中AICc的最小值。當(dāng)ΔAICcj＜2時(shí)，不能說明模型j是劣于AICcmin的模型；當(dāng)3≤ΔAICcj≤7時(shí)，也沒有充分的證據(jù)表明模型j是劣于AICcmin的模型；只有當(dāng)ΔAICcj＞10時(shí)，才有足夠的證據(jù)表明模型j是劣于AICcmin的模型。

2 結(jié)果與討論

2.1 PSO和MPnO動(dòng)力學(xué)模型的擬合結(jié)果

不同初始硫濃度的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)見圖1。由圖1可知，隨初始硫濃度的增加，吸附量相應(yīng)增加；在吸附的初始階段，qt隨吸附時(shí)間的延長(zhǎng)快速增加，這是由于在吸附的初始階段，吸附劑與溶液存在較大的濃度差，同時(shí)吸附劑表面的覆蓋度小，因此導(dǎo)致qt增加很快；當(dāng)吸附時(shí)間大于150 min時(shí)，qt增加緩慢，吸附基本達(dá)到平衡，初始硫濃度分別為6.25，9.38，12.50 mmol/L時(shí)，在240 min達(dá)到吸附平衡時(shí)，平衡吸附硫容分別為0.388，0.428，0.475 mmol/g。

圖1 不同初始硫濃度下La/AC的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)Fig.1 Adsorption kinetic data of simulated oils with different initial sulfur concentration on La/AC.

基于圖1中的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，PSO和MPnO動(dòng)力學(xué)模型的非線性擬合參數(shù)見表1。由表1可知，PSO動(dòng)力學(xué)模型的參數(shù)普遍大于MPnO動(dòng)力學(xué)模型，其中，k2遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于kn，但qe略大，表明qe相對(duì)準(zhǔn)確，但均大于實(shí)驗(yàn)值qe。PSO動(dòng)力學(xué)模型的反應(yīng)級(jí)數(shù)為定值2，而通過MPnO動(dòng)力學(xué)模型得到的反應(yīng)級(jí)數(shù)為2.269，2.530，2.249，不等于2但均接近2，說明La/AC吸附模型油中的DBT的反應(yīng)級(jí)數(shù)接近2，但并不為2，是非整數(shù)。

表1 PSO和MPnO動(dòng)力學(xué)模型非線性擬合參數(shù)Table 1 Parameters calculated by means of the PSO and MPnO models

PSO和MPnO動(dòng)力學(xué)模型的擬合度指標(biāo)見表2。由表2可知，MPnO的R2均大于0.99，而PSO的R2均為0.98左右，表明MPnO模型優(yōu)于PSO模型；MPnO的RMSE均小于0.010，而PSO的RMSE均大于0.010，MPnO的RMSE更接近0，表明MPnO模型能更好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；MPnO的AICc均小于PSO的AICc，而不同初始硫濃度下的ΔAICcj分別為28.585，38.450，32.755，均大于10，可充分表明MPnO模型能更好地?cái)M合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。綜上所述，在La/AC吸附DBT的動(dòng)力學(xué)研究中MPnO模型優(yōu)于PSO模型。

表2 PSO和MPnO動(dòng)力學(xué)模型的擬合度指標(biāo)Table 2 Comparison ofR2，RMSE and AICcof the PSO and MPnO models

為了更直觀地對(duì)比兩個(gè)模型，在初始硫濃度為9.38 mmol/L的條件下對(duì)比了qt的實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值，結(jié)果見圖2。

圖2 qt的實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值的對(duì)比Fig.2 Comparison of experimentalqtandqtcalculated by means of the two models.

由圖2可知，MPnO的qt實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值非常接近線性關(guān)系，這表明計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果十分吻合，同時(shí)證明MPnO模型具有更好的擬合度；當(dāng)qt＞0.350 mmol/g時(shí)，PSO的qt實(shí)驗(yàn)值與計(jì)算值接近線性關(guān)系，表明qt＞0.350 mmol/g的情況下，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果十分吻合；當(dāng)qt＜0.350 mmol/g時(shí)，計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果存在明顯偏差，尤其是第一個(gè)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)，偏差超過10%，表明在吸附初始階段（qt＜0.350 mmol/g），單一參數(shù)k2不能滿足對(duì)吸附動(dòng)力學(xué)的擬合，在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)，qt無限接近qe，由于k2qet遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于1，公式（1）可簡(jiǎn)化為qt=qe。綜上所述，在La/AC吸附脫除DBT的動(dòng)力學(xué)研究中，MPnO模型優(yōu)于PSO模型。

2.2 參數(shù)的靈敏度分析

通過對(duì)公式（1）和公式（2）中的參數(shù)求偏導(dǎo)進(jìn)行參數(shù)靈敏度分析［6］。

PSO參數(shù)靈敏度分析公式：

MPnO參數(shù)靈敏度分析公式：

為了避免單位對(duì)靈敏度分析的影響，計(jì)算了參數(shù)p的無量綱靈敏度系數(shù)Sp，公式如下：

PSO和MPnO模型參數(shù)的靈敏度系數(shù)分別見圖3和圖4，其中，qmax為240 min的吸附硫容。由圖3可知，在吸附的初始階段，k2對(duì)PSO模型的影響很大，但隨著吸附逐漸達(dá)到平衡，k2的影響逐漸降低；相反，在吸附的初始階段，qe迅速增大，達(dá)到最大后逐漸平穩(wěn)。綜合整個(gè)吸附過程，qe對(duì)PSO模型的影響很大，盡管PSO模型中的參數(shù)k2和qe對(duì)PSO模型表現(xiàn)出不同的影響程度，但它們不成比例關(guān)系，表明通過La/AC的吸附動(dòng)學(xué)數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確得到k2和qe。

圖3 PSO模型參數(shù)的靈敏度系數(shù)Fig.3 Dimensionless sensitivity coefficients(Sp) of the parameters of the PSO model.

圖4 MPnO模型參數(shù)的靈敏度系數(shù)Fig.4 Dimensionless sensitivity coefficients of the parameters of the MPnO model.

由圖4可知，MPnO模型3個(gè)參數(shù)的靈敏度系數(shù)由小到大的順序?yàn)椋篠n＜Skn＜Sqe，Sn在吸附的初始階段迅速達(dá)到最大值，之后迅速減小，而Skn和Sqe都在幾乎相同的吸附時(shí)間達(dá)到最大值，之后緩慢減小，且兩者具有相同的趨勢(shì)，這表明在吸附的初始階段n對(duì)MPnO模型的影響很大，之后kn和qe對(duì)MPnO模型的影響增大?？傊?，在吸附的全過程中kn和qe對(duì)MPnO模型的影響很大，但兩者具有相同的趨勢(shì)，同時(shí)由公式（9）和（10）可知，kn和qe存在比例關(guān)系，具有高度的相關(guān)性，這表明由La/AC的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)不能準(zhǔn)確得到kn和qe。

盡管MPnO模型綜合來說優(yōu)于PSO模型，但在參數(shù)的靈敏度分析中，MPnO模型中存在相關(guān)聯(lián)的參數(shù)kn和qe，說明三參數(shù)的MPnO模型存在過參數(shù)化。為進(jìn)一步優(yōu)化動(dòng)力學(xué)模型，對(duì)MPnO模型進(jìn)行修正，在參數(shù)kn和qe中qe能被測(cè)定，因此對(duì)qe進(jìn)行了修正，修正后的qe為240 min時(shí)的測(cè)定值，修正后的MPnO模型為兩參數(shù)MPnO模型。兩參數(shù)MPnO模型的參數(shù)及擬合度指標(biāo)見表3。

表3 兩參數(shù)MPnO模型的參數(shù)及擬合度指標(biāo)Table 3 Parameters andR2，RMSE and AICcin the two-parameter MPnO model

由表3可知，通過將測(cè)定的qe帶入MPnO模型的公式中，對(duì)不同初始硫濃度的動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合，R2均大于0.99，接近1；RMSE均小于0.010，接近0，表明修飾qe后的兩參數(shù)MPnO模型能很好地?cái)M合動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)。對(duì)比表2和表3，三參數(shù)MPnO模型的R2略高于兩參數(shù)MPnO模型，RMSE略小于兩參數(shù)MPnO模型，AICc也略小于兩參數(shù)MPnO模型（除初始硫濃度為6.25 mmol/L的情況），同時(shí)不同初始硫濃度的ΔAICcj分別為3.345，2.395，3.422，均不大于10，說明沒有充分的證據(jù)支持兩參數(shù)MPnO模型優(yōu)于三參數(shù)MPnO模型。因此，三參數(shù)MPnO模型還是優(yōu)于兩參數(shù)MPnO模型。

兩參數(shù)MPnO模型參數(shù)的靈敏度系數(shù)見圖5。由圖5可知，在吸附的初始階段，n的影響程度大于kn，但隨著吸附的進(jìn)行，n的影響迅速減小，而kn的影響幾乎不變，此時(shí)kn的影響程度大于n。對(duì)比兩參數(shù)MPnO模型和三參數(shù)MPnO模型可知，修飾qe后，n相應(yīng)減小，kn相應(yīng)增加。同時(shí)，兩參數(shù)MPnO模型中的參數(shù)n和kn不成比例關(guān)系，表明La/AC的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確評(píng)估該模型的參數(shù)。

圖5 兩參數(shù)MPnO模型參數(shù)的靈敏度系數(shù)Fig.5 Dimensionless sensitivity coefficients of the parameters of the two-parameter MPnO model.

3 結(jié)論

1）在La/AC吸附脫除模型油中DBT的動(dòng)力學(xué)研究中，PSO和MPnO模型均用于擬合動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，通過計(jì)算和對(duì)比R2，RMSE，ΔAICcj，表明MPnO模型優(yōu)于PSO模型。

2）通過修飾qe得到的兩參數(shù)PSO模型中參數(shù)無相關(guān)性，La/AC的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確評(píng)估相關(guān)參數(shù)；而三參數(shù)MPnO模型中，qe和kn存在相關(guān)性，模型存在過參數(shù)化。

3）三參數(shù)MPnO模型的R2略高于兩參數(shù)MPnO模型，RMSE略小于兩參數(shù)MPnO模型，表明三參數(shù)MPnO模型優(yōu)于兩參數(shù)MPnO模型，同時(shí)3≤ΔAICcj≤7，沒有充分的證據(jù)表明兩參數(shù)MPnO模型優(yōu)于三參數(shù)MPnO模型。因此，三參數(shù)MPnO模型優(yōu)于兩參數(shù)MPnO模型。

4）兩參數(shù)MPnO模型和三參數(shù)MPnO模型的靈敏度系數(shù)分析結(jié)果表明，La/AC的吸附動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)能準(zhǔn)確評(píng)估兩參數(shù)MPnO模型中的參數(shù)。

符 號(hào) 說 明

AICc修正的模型選擇因子ci初始硫濃度，mmol/Lj模型代號(hào)k2PSO動(dòng)力學(xué)模型速率常數(shù)，g/（mmol·min）knMPnO動(dòng)力學(xué)模型的速率常數(shù)，（mmol·g-1）1-n/minm吸附動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的數(shù)量n表面反應(yīng)級(jí)數(shù)

p模型參數(shù)qcali模型計(jì)算的吸附硫容，mmol/gqe平衡吸附硫容，mmol/gqexpi吸附硫容的實(shí)驗(yàn)值，mmol/gqexp吸附硫容的實(shí)驗(yàn)平均值，mmol/gqmax最大吸附硫容，mmol/gqtt時(shí)刻的吸附硫容，mmol/gR2決定系數(shù)RMSE 均方根誤差Sp參數(shù)p的靈敏度系數(shù)SSE 偏差平方和t吸附時(shí)間，minw模型參數(shù)的數(shù)量

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（編輯 王 萍）

敬告讀者：從2016年第7期開始，本刊“專題報(bào)道”欄目將連續(xù)刊出華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的系列專題報(bào)道。該專題主要報(bào)道化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室催化與反應(yīng)工程的最新成果。敬請(qǐng)廣大讀者給予關(guān)注。

專題報(bào)道：本期報(bào)道了PbO-TiO2催化劑的制備及其在碳酸二甲酯與苯酚酯交換反應(yīng)中的應(yīng)用?？疾炝舜呋瘎┗钚越M分的摩爾比、溶液pH、焙燒溫度等催化劑制備條件對(duì)酯交換反應(yīng)的影響，優(yōu)化了酯交換反應(yīng)的條件。研究結(jié)果表明，PbO和Pb-Ti雙金屬氧化物有利于提高催化劑的活性，且堿濃度適中的催化劑活性最好，在催化劑用量為1%（w）、反應(yīng)精餾5 h的條件下，苯酚的轉(zhuǎn)化率達(dá)57.1%、甲基苯基碳酸酯選擇性達(dá)98.5%。詳見271-275頁。

華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室簡(jiǎn)介：化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室于1987年被批準(zhǔn)籌建，1991年建成并正式開放運(yùn)行，分別由清華大學(xué)、天津大學(xué)、華東理工大學(xué)和浙江大學(xué)承擔(dān)化工分離工程和化學(xué)反應(yīng)工程方面的應(yīng)用基礎(chǔ)研究。

華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室自成立以來，主要以化學(xué)反應(yīng)工程為主要學(xué)科方向，在反應(yīng)動(dòng)力學(xué)、多相流動(dòng)與傳遞、分子熱力學(xué)與傳遞等研究領(lǐng)域有鮮明的特色和突出的優(yōu)勢(shì)，創(chuàng)立了反應(yīng)器開發(fā)與放大的思想與方法，成功開發(fā)了聚酯、苯乙烯、甲醇、醋酸乙烯等大型與特大型反應(yīng)器，是國內(nèi)知名的化學(xué)反應(yīng)工程研究與開發(fā)單位。近年來，華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室重點(diǎn)研究化工過程強(qiáng)化、化工系統(tǒng)工程和材料產(chǎn)品工程。在鹽湖資源綜合利用，乙烯和PTA等大型工業(yè)石油化工過程控制與優(yōu)化，液/液和液/固旋流分離、傳熱過程強(qiáng)化，反應(yīng)精餾，微流體反應(yīng)系統(tǒng)，膜分離技術(shù)，超臨界流體技術(shù)，聚合物加工，聚烯烴催化，高性能碳材料等領(lǐng)域的研究與開發(fā)有雄厚的實(shí)力和突出優(yōu)勢(shì)。

實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有高級(jí)研究人員20名，其中，包括中國工程院院士2名，“長(zhǎng)江學(xué)者”特聘教授3名，國家杰出青年基金獲得者3名，新世紀(jì)百千萬人才工程國家級(jí)人選3名，教育部跨/新世紀(jì)優(yōu)秀人才6名，上海市各類人才計(jì)劃獲得者12名。

經(jīng)211重點(diǎn)學(xué)科和985優(yōu)勢(shì)學(xué)科創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)，華東理工大學(xué)化學(xué)工程聯(lián)合國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室目前擁有先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)與計(jì)算設(shè)施，包括大型冷模實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、材料結(jié)構(gòu)與性能表征平臺(tái)和高性能計(jì)算平臺(tái)等公共平臺(tái)。

Study on kinetic models of adsorption desulfurization on La/activated carbon

Liu Huipeng，Wang Jianhong，Xu Mengyu，Yang Hao，Qiao Congzhen
（College of Chemistry and Chemical Engineering，Henan University，Henan Engineering Research Center of Resource & Energy Recovery from Waste，Kaifeng Henan 475004，China）

The adsorption desulfurization process of simulated oils(n-octane containing dibenzothiophene) on La/AC was simulated by means of two kinetic models，namely the pseudo-second-order(PSO) model and the modified pseudo-n-order(MPnO). The coefficients of determination(R2)，root-mean-square errors(RMSE) and Akaike information criterion(AICc) were applied to evaluate the simulation. It was showed that，the MPnO model was superior to the PSO model，the parameters of the PSO model could exactly be obtained but the parameters(namely reaction order，rate constant and equilibrium adsorption sulfer capacity) of the MPnO model were uncertain；and there was over-parameterization of the MPnO model due to the linear relationship between the rate constant and the equilibrium adsorption sulfer capacity. To obtain the significant parameter estimation，the adjustable parameters in the MPnO model was reduced to 2. The results demonstrated that the MPnO model with three adjustable parameters was superior to the MPnO model with two adjustable parameters，but kinetics data could exactly estimate the parameters of the MPnO model with two parameters(reaction order and rate constant).

adsorption kinetics；indicators of fi tting；adsorption desulfurization；dibenzothiophene

1000-8144（2017）03-0327-07

TQ 028.1

A

10.3969/j.issn.1000-8144.2017.03.011

2016-09-23；［修改稿日期］2017-01-04。

劉會(huì)鵬（1990—），男，河南省鄭州市人，碩士生。聯(lián)系人：楊浩，電話 13938643563，電郵 hyang@henu.edu.cn。

河南大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目（15NB008）。