Адсорбционное равновесие на цеолитах

На рис. 5,5 приведены кривые адсорбционного равновесия для смеси этан — этилен на цеолите, силикагеле и активном угле при 20 °С. Равновесие в бинарной системе жидкость — пар определяется свойствами этих двух компонентов. Адсорбционное равновесие во многом зависит от избирательных свойств третьего компонента — адсорбента. Так [c.150]

В соответствии с разницей в теплотах адсорбции находится избирательность адсорбентов по пропан-пропиленовой смеси. При температуре 25 °С и нормальном давлении коэффициент разделения составляет на активном угле 1,1 [15], на силикагеле КСМ 3,5 [16], на цеолите СаА 17,0 [17]. На рис. 17,5 представлены кривые адсорбционного равновесия пропан-пропиленовой смеси на модифицированном цеолите СаА [18], а также для сравнения на других типах адсорбентов. [c.348]

Результаты изучения адсорбционного равновесия в системе и-бутиловый — к-кротиловый спирт на цеолитах NaX и СаА показали, что н-кротиловый спирт избирательно сорбируется цеолитами обоих типов. Среднее значение коэффициента разделения при нормальном давлении 150 °С (газовая фаза) на цеолите NaX составляет 7,35. При содержании в исходной смеси 8% (масс.) н-кротилового спирта концентрация последнего в десорбате, извлеченном из цеолита NaX, составляет 40%. Рафинат представлял собой химически чистый бутиловый спирт. Эти свойства цеолитов в рассмотренной системе могут быть использованы в промышленности синтетического каучука. [c.355]

В смеси с этиленом ацетилен преимущественно адсорбируется на всех типах цеолитов. На рис. 17,12 приведена кривая адсорбционного равновесия системы этилен — ацетилен на цеолите СаА. В результате пропуска смеси, содержащей 70% этилена и 30% ацетилена, через слой цеолита СаА при температуре 20° и нормальном давлении после установления состояния равновесия обогащение ацетиленом в адсорбированной фазе достигает 85%. Такому соотношению компонентов в газовой и адсорбированной фазе отвечает коэффициент разделения 13,2. Адсорбционная способность цеолитов по смеси этилен — ацетилен является линейной функцией состава адсорбированной фазы (рис. 17,13). [c.356]

Кривые адсорбционного равновесия системы циклогексан — бензол на цеолите NaX (верхняя кривая)и мелкопористом силикагеле (нижняя кривая) при 80 С и нормальном давлении. [c.360]

Цеолиты являются уникальными адсорбентами, избирательно поглощающими сероводород из смеси с двуокисью углерода. Кривая адсорбционного равновесия в системе двуокись углерода — сероводород на цеолите типа СаА представлена на рис. 17,21. При соотношении компонентов в газовой фазе 1 1 адсорбированная фаза в обычных условиях в случае цеолита СаА содержит только 12% двуокиси углерода. Коэффициент разделения в системе двуокись углерода — сероводород — цеолит СаА составляет К , = (7—9). [c.364]

Кривая адсорбционного равновесия системы двуокись углерода — сероводород на цеолите СаА при 25 С и нормальном давлении. [c.364]

Рис. 8.52. Адсорбционное равновесие для смеси н-гексана н н-гексенов на цеолите NaX [221].

На рис. 10.34 приведены кривые адсорбционного равновесия для смеси этан— этилен на цеолите, силикагеле и активном угле при 20 °С. Равновесие в бинарной системе жидкость—пар определяется свойствами этих двух компонентов. Адсорбционное равновесие во многом [c.550]

Изучению сорбции цеолитами газов и жидкостей, как индивидуальных, так и смесей, посвящено большое число исследований. Во многих этих работах изучалось адсорбционное равновесие определялись адсорбционные изотермы, теплоты, энтропии и свободные энергии адсорбции. Для большинства систем сорбат —цеолит изотермы хорошо описываются уравнением Ленгмюра [c.461]

Методом гидростатического взвешивания мы изучили адсорбционные равновесия в системе я-ксилол—л-октан—цеолит NaX. Полученные данные позволяют вычислять величины избыточного объема У и исправленную величину избыточной адсорбции t-ro компонента w . Для интервала концентраций ip 5 6 10 величина [c.80]

Рис. 28. Кривая адсорбционного равновесия системы НгЗ — СОг на цеолите СаА.

Рис. 58. Кривые адсорбционного равновесия системы бензол — циклогексан на цеолите NaX при 80° С.

В связи с вопросом о применимости теории объемного заполнения микропористых адсорбентов к адсорбционным равновесиям на цеолитах могут представить интерес результаты изучения температурной зависимости изотерм адсорбции бензола на цеолите NaX. [c.114]

По внешнему виду изотермы адсорбции аминов на цеолите СаА несколько отличаются от изотерм адсорбции этана более крутым подъемом в начальной области. Это различие сопровождается в случае адсорбции аминов по сравнению с этаном увеличением времени установления адсорбционного равновесия при комнатной температуре. При повышении температуры до 190° различие в скоростях установления равновесия сглаживается. [c.160]

Описанный простой способ позволяет по одной изотерме адсорбции построить все семейство изостер адсорбции для широкого интервала температур и заполнений от самых малых до 35% в рассмотренном примере. По изостерам легко вычислить все термодинамические параметры адсорбционного равновесия. Рис. 12 иллюстрирует соответствие вычисленных и экспериментальных дифференциальных теплот адсорбции пропана на цеолите NaX. [c.23]

При применении адсорбционной газовой хроматографии следует иметь в виду влияние адсорбционного поля на состояние адсорбированных молекул, в частности, на равновесие вращательных изомеров. Например, при адсорбции 1,2-дихлорэтана на аэросиле и в особенности на цеолите спектральным методом обнаружено сильное смещение равновесия гош- и гранс-изомеров в сторону преимущественного образования гош-формы [43]. [c.211]

Равновесие адсорбции СОа- Исследование равновесия адсорбции углекислого газа было проведено на специально смонтированной установке, основная часть которой — вакуумированный сосуд, находящийся в термостате. В сосуд помещался цеолит в виде кристаллов или суспензии, затем вводилось строго нормированное количество СО и с помощью манометрической системы отмечалась убыль давления газа, поглощаемого при адсорбции. Из данных опыта рассчитывалось количество адсорбированного газа (а) на 100 г цеолита и величина равновесного давления (вводилась поправка на растворимость СОз в жидкости). В качестве дисперсионной среды использовались жидкости (толуол, декалин), молекулы которых не проникают в окна использованных цеолитов. Во всех опытах установлено практическое отсутствие влияния дисперсионной среды на адсорбционные свойства цеолита. Это обстоятельство легко объяснить с термодинамической точки зрения, если допустить отсутствие длительных взаимодействий в системе. [c.229]

Исследованные н-иарафины характеризуются тем, что молекулы их неполярны, не имеют кратных связей и, следовательно, адсорбционное равновесие системы н-парафин - цеолит определяется дисперсионным взаимодействием. Для описания результатов исследования равновесной адсорбции высокомолекулярных н-парафинов в области высоких температур (превышающих Ткр ) на цеолите 5А применены уравнения теории объемного заполнения, разработанные М.М. Дубиншшм для микропористых адсорбентов [12]. [c.11]

На рис. 17,7 представлены кривые адсорбционного равновесия -гексан — -гексеновых смесей [20]. Коэффициент разделения на цеолите СаА составляет 5, на цеолите NaX—10 его значение практически не зависит от положения двойной связи в молекуле олефина. При контакте с цеолитами в гексенах отмечается значительная изомеризация (перемещепие двойной связи). Изомеризация изо-гексенов на цеолитах NaX протекает уже при комнатной температуре, а при повышенных температурах (60—100 °С) выделенный цеолитами продукт содержит смесь изомеров с различным положением двойной связи в молекуле. Только неогексен остается практически неизменным. Более стабильными являются гексены нормального строения. В процессе выделения гексена-1 при 100 °С цеолитом NaX лишь 1—5% переходят в цис- и mpaw -изомеры. [c.350]

Влияние температуры на молекулярно-ситовое действие очень ярко видно на примере адсорбции кислорода, аргона и азота на цеолите NaA при низких температурах. Изобары адсорбции этих газов представлены на рис. 8.15. Хотя кинетический диаметр молекулы азота всего на 0,2 А. больше, чем у кислорода, этой небольшой разницы достаточно для того, чтобы азот не адсорбировался при низких температурах или адсорбировался крайне медленно. При температурах выше —100 °С азот адсорбируется в больших количествах, чем кислород. Аргон ведет себя так же, -как азот, но он начинает адсорбироваться нри более низкой температуре, Таким образом, при низких температурах азот и аргоп с большим трудом диффундируют в цеолит NaA, и за время опыта адсорбционное равновесие не устанавливается. Изменение моле-кулярно-ситового действия с температурой объясняется следующими причинами 1) диффузия как активационный процесс является функцией температуры или 2) повышение температуры усиливает колебания атомов кислорода, окружающих окна в каркасе цеолита. Например, при повышении температуры от 80 до 300 К следует ожидать увеличения амплитуды колебаний на 0,1—0,2 А-Соответствующее увеличение размера окон будет достаточным для того, чтобы началась диффузия азота и аргона [51]. [c.654]

При адсорбции газовых смесей поглощаются все их компоненты в количествах, соответствующих избирательным свойствам адсорбента. В равновесных условиях каждому составу газовой фазы отвечает определенный состав адсорбированной фазы. Зависимость между этими составами при постоянном суммарном давлении поглощаемых компонентов отражается диаграммой адсорГ-ционного равновесия. Так, на рис. ХП1-2, а приведена такая диаграмма для смеси этан—этилен на цеолите СаА, силикагеле кем и активном угле СКТ при 20 °С здесь на оси ординат отложена мольная концентрация этана в адсорбированной фазе а на оси абсцисс — в газовой фазе (СаН ), . В отличие от системы жидкость—пар, равновесие которой при р = onst определяется только свойствами компонентов, на адсорбционное равновесие оказывает еще большое влияние природа адсорбента. Как видно из рис. ХП1-2, на цеолите и силикагеле адсорбированная фаза по-разному обогащается этиленом, а на активном угле происходит ее обогащение этаном. Мерой избирательности адсорбции является коэффициент разделения [c.619]

Опыты по изучению скорости достижения сорбционного равновесия в области исследуемых температур показали, что адсорбционное равновесие в системе цеолит NaA — Н2О устанавливалось практически сразу по достижении заданной температуры (237 С), а десорбциоиное — в течение 15 20 мин. Однако в ряде случаев равновесие в системе цеолит — вода при высоких температурах осложняется глубокими структурными изменениями. [c.261]

По уравнению (13а) было сделано много численных расчетов адсорбционного равновесия, в частности для инертных газов и СвНв на гра( )и-тированной саже [12], N6 и Аг на цеолите КаА [21] и Аг на грани (100) кристалла КС1 [22]. Можно отметить, что закон Генри при р О применим независимо от того, является ли адсорбция подвижной или локализованной, и справедлив как для однородной, так и для неоднородной поверхности [5]. [c.27]

Исследование кинетики адсорбции 2-метилдодекана по сравнению с к-тридеканом на Ка—МйА-цеолите типа 5А при 300—400 °С и в условиях достижения адсорбционного равновесия [51 ] показало, что их разделение определяется в основном кинетическими факторами.. [c.31]

Предварительными опытами было установлено, что наиболее полного удаления цеолитом СаА н-иарафиновых углеводородов из ферганского бензина в жидкой фазе можно достичь, сочетая статические условия очистки с динамическими. На основании этого соответствующим образом проводили денормализацию ферганского бензина. Цеолит СаА (0,25—0,5 мм) предварительно прокаливали при 450—500° три часа. Динамическая емкость этого цеолита до проскока по н-гептану, определенная криоскопическим методом, составляла 4%. В колонку с рассчитанным количеством адсорбента вводили предварительно деароматизированную фракцию (в растворе 1 2 легкого петролейного эфира). Закрытую колонку оставляли на неделю для установления адсорбционного равновесия. Денормализованную фракцию (смесь изопарафиновых и нафтеновых углеводородов) вымывали затем петролейным эфиром до коэффициента преломления исходного петролейного эфира. Из собранной фракции отгоняли растворитель и контролиро- [c.73]

Рис. 5. Кривые адсорбционного равновесия системы монови-нилацетилен (МВА) — ацетилен на цеолите 5А, активированных углях АГ-2 и СКТ, силикагеле МСМ при 20° С

На натриевой форме цеолита типа X при одинаковых относительных концентрациях (С/С,,=0.10) значительно быстрее адсорбируются пары воды по сравнению с парами бензола (рис. 9—10). Другая картина наблюдается для водородных цеолитов. Время устаповлеппя адсорбционного равновесия для паров водьг и паров бензола на этих цеолитах примерно одинаково. Однако пары бензола значительно меньше адсорбируются на водородных цеолитах, чем на натриевом цеолите типа X. Это вероятно, обусловлено тем, что при нагревании на воздухе аммонийных цеолитов типа X происходит частичное разрушение цеолитовой кристаллической решетки. Действительно, ранее нами было показано, что при нагревании аммонийных цеолитов в вакууме получаются образцы водородных цеолитов, которые адсорбируют пары бепзола даже несколько лучше, чем натриевая форма цеолита [13]. Можно допустить, что при термическом разложении аммонийных цеолитов на воздухе происходит образование в теле цеолита тонкопористых участков (областей), которые обусловливают проявление ситового эффекта в отношепии молекул бензола. [c.94]

Полученные нами дифференциальные теплоты адсорбции н-пентана в основиом близки к тем величинам, которые получены в работе [7] посредством прямых калориметрических измерений. Некоторое различие в теплотах наблюдается в начальной области заполнения адсорбционного объема для случая адсорбции н-пентана на цеолите NaX. Понижение тенлот адсорбции в начальной области заполнения адсорбционного объема, для которой, как пами уже упоминалось, время установления адсорбционного равновесия значительно превышает временные возможности обычных калориметрических измерений, моя ет быть обязано недостижению равновесных состояний. [c.112]

Этот результат совпадает с попытками объяснения равновес1Н)й адсорбции воды на цеолите ХаСаА, которое исходит из существова1гия 011-групп в цеолите, вследствие чего два из четырех катиоиов Са-+ оказываются заблокированными для адсорбции. Описание адсорбционного равновесия воды па цеолите — одна из самых сложных проблем, которую [c.258]

Целью настоящей работы является определение адсорбционных равновесий углеводородов и алкиламинов, сопоставление их с некоторыми параметрами молекул (при учете предельной адсорбции и критических величин), а также разработка метода инкрементов для вычисления теплоты адсорбции на цеолите типа СаА. Гравиметрическим методом исследовалась адсорбция метиламина, к-нрониламина и этана на кристаллическом цеолите СаА (с 60%-м замещением ионов натрия на кальций). Адсорбционное равновесие исследовалось при температурах от 5 до 190° С и в интервале давлений от 10" до 600 мм рт. ст. [c.159]

Ряд современных химических процессов, включая блоки подготовки (осушки) газового сырья, осуществляется нри высоком давлении. Одним из наиболее эффективных способов осунтки является адсорбционный. В литературе отсутствуют данные о равновесной адсорбции паров воды из компремированного газа. В связи с этим нами было исследовано адсорбционное равновесие в системах водяной нар—сжатый воздух—мелко-пористый адсорбент (силикагель КСМ или цеолит NaA) в интервале давлений от 20 до 200 ат. при 20 С. Методика эксперимента опубликована ранее [1 ]. [c.187]

Ход процесса поглощения углевсщородов в динамических условиях определяется видом адсорбционной изотермы. Полученные изотермы адсорбции в интервале температур 360-440 С, рассчитанные по уравнению Ленгшра, согласуются с экспериментальными данными с отклонений не более 5 отн., а при 480°С расхождение меаду экспери-ментахьшши и расчетными данными достигает 16 % отн. Константы равновесия (Ю системы н-парафин -цеолит существенно зависят от [c.8]

При сорбции из бинарных жидких растворов на кристаллическом цеолите СаА, когда в силу геометрических размеров в кристаллы проникают молекулы лишь одного компонента, большую роль играет растворитель. Любой растворитель, адсорбируясь на поверхности кристалла цеолита, является конкурентом основного компонента. В зависимости от природы растворителя и его концентрации доля поверхности, занятая компонентом, проникающим в полости цеолита, может зЕтачительно меняться, что приводит к изменению скорости адсорбции. При сорбции из растворов внешняя поверхность цеолита находится в равновесии с раствором, при этом часть поверхности занята молекулами сорбирующегося вещества, а другая часть — молекулами растворителя. Доля поверхности, занятая каждым из компонентов, определяется их адсорбционными свойствами. Так как внешняя поверхность кристаллов цеолита полярна, то активность растворителей должна увеличиваться с ростом их полярности и способности к специфическим взаимодействиям с поверхностными активными центрами. [c.284]

Обмен катионов в цеолите может резко изменить его стабильность, адсорбционные характеристики, в том числе селективность, а также каталитическую активность и другие важные физические свойства. Поскольку многие из этпх свойств зависят от степени обмена на определенный катион, подробные данные о ионообменных равновесиях представляют сугцественный интерес. К настоящему времени выполнено значительное число исследований про-Г цессов ионного обмена на ряде наиболее ваншых природных и синтетических цеолитов. [c.545]

На рис. II.8 представлены калориметрические теплоты адсорбции воды синтетическими фожазитами, различающимися концентрацией катионов [48, 107, 160, 161]. Вряд ли существенное различие в теплотах адсорбции цеолитами, содержащими 86 и 76 катионов Na+ в ячейке, связано только с разницей в концентрации катионов более вероятно, что данные/[107, 160, 161] не вполне отвечают равновесию. Однако сам факт снижения теплот адсорбции и изменения характера зависимости теплот от заполнения с уменьшением числа катионов установлен достаточно надежно. По [107, 160, 161], такие изменения должны быть связаны с уменьшением числа катионов Na+, располагающихся в больших полостях. С этим же обстоятельством связывается и найденный в [162] сдвиг в сторону малых заполнений излома на изотерме элек-троправодности при переходе от цеолита Na-X к цеолиту Na-Y. Учитывая, однако, значительную протяженность начальных участков изотерм теплоты адсорбции (до 20 молекул Н О в ячейке) и электропроводности (до 25—30 молек./эл.яч.), а также отсутствие нелокализо-ванных катионов в цеолите Na-Y, следует, вероятно, допустить, что катионы Na+, локализованные в позициях II, вовлекаются в адсорбционное взаимодействие с молекулами НгО уже на этой стадии процесса. [c.145]

Как показано в [383], изотермы адсорбции СбНб на цеолите (H,Na)-Y при температурах вплоть до 400°С вполне обратимы и равновесие устанавливается достаточно быстро. В то же время при адсорбции СеНб на декатиониро1вацном мордените уже при температурах выще 100 °С наблюдается замедленный, необратимый процесс [195], природа которого пока не выяснена. Как видно из рис. П.39, по мере декатионирования одновременно с увеличением адсорбционной емкости морденита наблюдается и довольно отчетливо выраженная тенденция к снижению теплот адсорбции бензола в области невысоких заполнений [384]. [c.233]

Интерпретация такого изменения спектров ЯМР при повышении температуры вместе с данными для температуры 90" К приводит к следующей предположительной картине заполнения пор. В исследуемом цеолите в большой полости находится приблизительно 8 иопов Ка+ причем 4 из них расположены вблизи больших и 4 — около ма.лых окон в полости цеолита, т. е. существуют по крайней мере два тина центров адсорбции, энергия взаимодействия которых с молекулами воды, по-вндимому, различна. Для образца с заполнением 2.72 ммоль/г, что соответствует примерно 5 молекулам воды, в среднем па большую полость цео.лита, при температуре 180° К участвуют в движении приблизительпо 20% молекул, т. е. четыре молекулы закреплены неподвижно, а одна перемещается из одного положения равновесия в другое. Этот факт можно рассматривать как подтверждение неэквивалентности адсорбционных центров — ионов Ка" . Энергия активации для данного образца оказалась равной приблизительно [c.45]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология