Пик размера и формы зерен адсорбента

Известные затруднения вызывает определение диаметра зерна слоя, поскольку частицы промышленных активных углей (дробленых или гранулированных) имеют форму, отличающуюся от сферической. К тому же адсорбент, загружаемый в аппараты с плотным слоем, как правило, представляет собой смесь частиц самого различного размера. По этой причине определяющий диаметр зерна загрузки с находят на оснопе условной замены реальной смеси зернистого материала широкого фракционного состава системой частиц правильной формы одинакового размера, используя для этого значения коэффициента формы частиц Ф и среднего диаметра с полидисперсной совокупности [c.156]

Давление на поверхности зерна ( = / ) превышает среднее давление на величину рд, определяемую уравнением (36). Более высокое давление на поверхности зерна при непрерывной адсорбции по сравнению со значением давления, соответствующим изотерме, обусловлено потоком газа Q, диффундирующего внутрь зерна, и диффузионным сопротивлением адсорбента а. Заметно влияет на давление определяющий размер зерна Я для максимального снижения следует применять адсорбент с зернами меньших размеров". Форма зерна [см. рис. 3 и формулу (36)] также существенно сказывается на величине рд значение / д максимально для неограниченной пластины ( з= з), значительно меньше для неограниченного цилиндра ( 3=78) и минимально для шара ( 3 = 715). Поэтому адсорбент с зернами шаровой или цилиндрической формы предпочтительнее. [c.47]

Скорость адсорбции зависит от концентрации, природы и структуры улавливаемых соединений, температуры, pH среды, вида и свойств адсорбента. В общем случае процесс адсорбции складывается из трех стадий переноса соединения к поверхности адсор--бента, собственно адсорбции, переноса соединений внутри зерна адсорбента. На первой стадии процесс лимитируется скоростью движения очищаемого газа или сточной воды, а на третьей — видом адсорбента и размером его пор, формой и размером его зерен, размером молекул адсорбируемых соединений. [c.487]

Таким образом, вопросы влияния на газо-адсорбционное разделение геометрической структуры адсорбентов—их удельной поверхности, связанного с ней влияния неоднородности поверхности,-а также формы пор и их распределения по размерам и по глубине зерна адсорбента имеют большое значение. [c.89]

Таким образом, вопросы влияния на газо-адсорбционное разделение грубой геометрической структуры адсорбентов, величины их удельной поверхности, связанного с нею влияния неоднородности поверхности, а также формы пор и их распределения по размерам и распределения по глубине зерна адсорбента имеют большое значение. Как и в случае проявления влияния химического состава поверхности, здесь полезно обобщить имеющиеся данные. [c.68]

Изучение выходных кривых при очистке водорода в слое адсорбентов с зернами размером 1—2 мм показало, что в случае цеолита СаА они гораздо более пологи, чем на других адсорбентах. Пример выходных кривых приведен на рис. 7,6. Различие в форме выходных кривых проявляется в высотах работающего слоя, а следовательно, и динамической активности. На рис. 7,7 представлены зависимости высоты работающего слоя от скорости потока, которые отвечают соотношению [c.173]

С феноменологической точки зрения течение жидкости через неподвижный слой адсорбента представляет собой смешанную задачу гидродинамики поток, заполняющий свободное пространство между частицами слоя, обтекает зерна и движется внутри каналов неправильной формы и переменного поперечного сечения Однако прн оценке перепадов давления в зернистом слое принимают в соответствии с выбранной моделью в качестве определяющего размера либо диаметр зерна загрузки й, либо эквивалентный диаметр норового канала э- Поэтому в инженерной практике для определения гидравлического сопротивления плотного слоя используют уравнения типа [c.155]

Следует отметить, что уравнение (V(-12) получено для случая округлых частиц, когда порозность неподвижного слоя е=0,4 [21]. Реальные зерна активных углей в большинстве случаев отличны о г сферичных, а порозность неподвижного слоя, состоящего из частиц неправильной формы, может отличаться от 0,4. Поэтому в расчетах в качестве определяющего размера системы принимают диаметр сферы, имеющей ту же поверхность, что и частицы адсорбента. [c.174]

Свойства катализаторов и адсорбентов в значительной мере определяются их вторичной структурой, т. е. типом агрегации кристалликов в зерне, величиной и формой пор, взаимным расположением зерен, статистикой распределения зерен по размерам. Эти особенно- [c.137]

Процессы диффузии в полосе, движущейся в колонке, заполненной зернистым адсорбентом, весьма сложны [70—75]. Прежде всего в газовой фазе колонки происходит всегда обычная молекулярная диффузия. Кроме того, при движении полосы через слой зерен различной геометрической формы и размеров и по-разному упакованных возникает размывание, связанное с неравномерным распределением скоростей газа по сечению слоя. Скорости отдельных локальных потоков газа между зернами отличаются от средней. В таких колонках имеет место также стеночный эффект , связанный с тем, что сопротивление потоку около стенок заполненной колонки меньше, чем в ее середине. Поэтому скорость потока газа около стенок колонки больше, чем средняя скорость. [c.79]

Эффективность колонны, помимо температуры и скорости потока подвижной фазы, зависит также от формы зерен, распределения их по размерам, от величины удельной поверхности, объема и распределения пор по размерам. Достаточно высокая величина удельной поверхности обеспечивает нужную емкость колонны, особенно при препаративном разделении, однако необходимо, чтобы поверхность адсорбента была легко доступной для разделяемых молекул, т. е. должен быть обеспечен достаточно резкий спад кривой распределения объема пор по размерам, особенно для пор малых размеров (доступность пор зависит от размеров разделяемых молекул в их наиболее вероятной при данной температуре конформации). Для сокращения путей внешней и внутренней диффузии следует применять адсорбенты, обладающие только поверхностной пористостью, или же уменьшать размеры зерен. Применение поверхностно-пористых адсорбентов обеспечивает высокую эффективность колонны и сокращает время разделения, но сильно уменьшает емкость колонны. Уменьшение же размеров зерен приводит к росту гидродинамического сопротивления колонны потоку подвижной фазы. В этом случае возможно использовать объемно-пористые адсорбенты большой емкости, но при этом приходится повышать давление у входа в колонну, использовать зерна с узким распределением по размерам, с формой, близкой к сферической, и высокой механической прочностью. [c.10]

На рис. 12.1 показана зависимость эффективности колонны от линейной скорости элюента (гексана) для силикагеля С-3 с зернами разного размера. Эффективность колонн с уменьшением размера частиц сначала сильно возрастает. Так, при скорости потока и = 1 см/с высота тарелки для фракции крупных зерен диаметром 0,120 мм составляет 0,4 см и при уменьшении диаметра зерен до 0,035 мм Н уменьшается до 0,1 см. Однако при дальнейшем уменьшении размеров частиц до 0,025 мм эффективность колонны при той же и резко понизилась, что можно объяснить более неоднородным заполнением колонны. При уменьшении размера частиц адсорбента происходит слипание частиц неправильной формы и образуются более крупные агрегаты с неоднородными зазорами между ними. В этом случае колонну следует заполнять не сухим адсорбентом, а его суспензией [18]. Для получения высокой эффективности колонн в жидкостной хроматографии следует тщательно выбирать способ заполнения колонн, особенно при использовании мелких зерен с эффективным диаметром менее 0,02 мм, и проводить это заполнение весьма тщательно. [c.258]

При определенных размерах зерен адсорбента, скорости элюента и температуры имеется оптимальная структура пор адсорбента, обеспечивающая наилучшее разделение компонентов (рис. 12.14). Для данных веществ (бензол, нафталин, фенантрен) это образец силикагеля с 9,5 нм и 5 ж 400 м /г. Уменьшение размеров пор вызывает ухудшение разделения вследствие большего размывания хроматографических полос, а уменьшение удельной поверхности приводит к уменьшению селективности. При прочих равных условиях лучшие результаты будут получены на адсорбентах с зернами сферической формы и наиболее узким распределением по размерам. [c.266]

Кроме этого, источником ошибок может быть неправильное измерение объема ртути. Вдавленный в адсорбент объем ртути (на поромере низкого давления) складывается из объема ртути, проникающей между частицами пористого тела и между частицами и стенками ампулы, и из объема ртути, проникающей в поры частиц. В связи с этим для получения собственно объема пор необходимо проводить дополнительные опыты на модельных веществах с такой же внешней поверхностью, с таким же размером и формой зерен, что и исследуемое вещество, но не пористых. Данные, полученные при вдавливании ртути между зернами таких модельных непористых веществ, следует вычитать из полученного суммарного объема пор. Это особенно относится к макропористым телам, поры которых соизмеримы с зазорами между зернами. Если же объем зазоров между частицами составляет менее 2—5 /о объема пор, то этой поправкой можно пренебречь. При очень тонком измельчении порошка испытуемого материала поправка на объем в зазорах между частицами возрастает. [c.236]

Здесь р — локальное давление газа в зернах адсорбента рг — давление газа над адсорбентом Х>эфф = DIT, D — коэффициент молекулярной диффузии, Г = daldp а — адсорбция Q — массовая скорость потока -о — характеристический размер А vl f площадь поверхности и доля живого сечения адсорбционной камеры O — толщина слоя а — коэффициент захвата молекул газа vi коэффициенты формы зерен = = 36,38/ Т/М м/с. [c.332]

В технике кислородного производства в качестве адсорбентов используют силикагель, активный глинозем, активную окись алюминия и цеолиты. Силикагель (Si02 H20) получают обезвоживанием гидрогеля кремневой кислоты. Он представляет собой высокопористое стекловидное вещество в зернах круглой или неправильной формы размером от 3 до 7 мм. Зерна силикагеля бесцветны или желтоватого оттенка. Активный глинозем ( 92% АЬОз-НгО, остальное ЗЮг, N320 и РеО) получают обезвоживанием тригидрата окиси алюминия. Активный глинозем представляет собой так же, как и силикагель, высокопористое вещество в виде непрозрачных зерен неправильной формы белого или светлосерого цвета размером 3—7 мм. Активная окись алюминия содержит меньше примесей, чем активный глинозем, но более дорога. [c.85]

Наконец, очень важной, практически нерешенной проблемой является изучение взаимосвязи пор. Как видно из материала настоящей главы, до сих пор моделирование пористых структур основывалось на выделении характерного повторяющегося элемента. В однородных моделях этот элемент, будучи одинаковым для любого участка модели, описывал структуру всего пористого тела в неоднородных моделях эта структура представлена совокупностью элементов разного размера, а иногда и разной формы, причем подразумевается, что эти элементы независимы друг от друга. Последнее допущение практически никогда не выполняется (за исключением моделирования щелевидными порами слоистых структур) в реальных системах широкие поры переходят в узкие, и наоборот каждая полость-пора сообщается проходами разного размера с соседними порами. Это приводит к тому, что при использовании для изучения пористой структуры методов капиллярной конденсации и ртутной порометрии, по существу, оцениваются размеры наиболее широких проходов из одной полости в другую, остальные остаются неохарактеризованными. На это мы указывали, объясняя различие в средних размерах горла пор на 25%, оцененных по глобулярной модели и по капиллярной конденсации [73]. Более того, относительно широкие проходы между полостями внутри зерна адсорбента или катализатора оказываются блокированными при десорбции капиллярного конденсата или вдав- [c.272]

Катализаторы готовят осаждением или соосаждением компонентов из растворов, их смешиванием. Полученную массу сушат, прокаливают. В результате образуется структура из слипшихся, спекшихся мелких частиц. Пространство между ними - поры, по которым диффундируют реагенты. Это - осажденные или смесные катализаторы. Таким же образом готовят инертный пористый материал - носитель. На него наносят активные компоненты, например пропиткой из раствора, из которого на внутреннюю поверхность носителя осаждаются каталитически активные компоненты (нанесенные катализаторы). Другие методы приготовления также приводят к образованию сети капилляров сложной формы. Заметим, что такие же методы используют в приготовлении твердых сорбентов - адсорбентов. Полученный пористый материал формуют в виде элементов цилиндрической, кольцеобразной или иной формы, в том числе геометрически неправильной. Размер элементов, или, как их называют, зерен промышленного катализатора, составляет несколько миллиметров (3-6 мм - наиболее распространенный). Таким образом, катализатор представляет собой пористые зерна с развитой внутренней поверхностью. [c.86]

Для уменьшения роли вихревой и внешней диффузии в размывании полос необходимо использовать адсорбент с наиболее однородными зернами и распределить его равномерно по сечению колонки, чтобы создать по возможности одинаковые промежутки между зернами. Даже при насьшании свинцовых или стеклянных шариков в колонки число контактов колеблется от 4 до 12, т. е. имеются различные упаковки, от рыхлой до самой плотной. Набивка же из адсорбента, состоящего из зерен разного размера, неправильной формы и с шероховатой поверхностью, еще более неоднородна. Поэтому в реальных колонках всегда имеют место некоторые распределения скоростей потока газа по сечению колонки [2]. [c.92]

Основная задача теории адсорбционного насосса состоит в определении зависимости давления р(/) над адсорбентом от потока Q(t) и адсорбируемости газа, формы и размеров зерен адсорбента. Для этого необходимо найти законы распределения концентрации а х) или давления р (х) адсорбата по сечению зерна сорбента и изменения их во времени. [c.38]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология