Determination of the heat effects involved during toluene vapor adsorption and desorption from microporous activated carbon

In the present work the adsorption of toluene on microporous activated carbon was chosen as an illustrative example in order to show that different values of the heat effect might be obtained following the procedure used. Values ranging from 85 to 40 KJ/moL were obtained for the isosteric heat of adsorption at different adsorbate loadings using adsorption isotherm data measured under static conditions. However, the application of temperature programmed desorption (TPD) experiments carried out under dynamic conditions yields apparent energy of desorption values that cannot be systematically correlated with the heat of adsorption which is a thermodynamic parameter relevant to the adsorption equilibrium. This issue is of interest because the use of accurate values of the heat of adsorption is important for the correct designing and operating of adsorption facilities.

RésuméDans le présent travail, l’adsorption de toluène sur un charbon activé microporeux a été choisie comme un exemple illustratif pour montrer que différentes valeurs d’effets thermiques mises en jeu pendant l’adsorption pourraient être obtenues en fonction de la procédure de calcul utilisée. Ainsi, des valeurs situées entre 85 à 40 KJ/moL ont été obtenues par la méthode isostérique, à différents recouvrements en utilisant des données d’isothermes d’adsorptions mesurées dans des conditions statiques. Tandis que l’application de la méthode désorption à température programmée (DTP) avec des expériences effectuées sous des conditions dynamiques conduit aux valeurs d’énergie apparente de désorption qui ne peuvent pas être systématiquement corrélées avec la chaleur d’adsorption qui est un paramètre thermodynamique caractéristique de l’équilibre d’adsorption. La connaissance des valeurs précises de ce paramètre relève d’une importance majeure pour le dimensionnement et le fonctionnement correct d’installation d’adsorption.