Распределение неподвижного слоя адсорбента

Если бы скорость поглощения была бесконечно большой, то адсорбция в последующих слоях происходила бы только после полного насыщения предыдущих. Однако скорость массопередачи конечна и распределение адсорбтива по высоте слоя происходит плавно, с образованием так называемого фронта адсорбции. Изменение фронта адсорбции во времени схематично показано на рис. ХУ1-2, где приведены кривые распределения относительной концентрации У адсорбтива в газе (или ра,створе) по длине I неподвижного слоя адсорбента, причем Хх < Тг < Тз. . .. . . < т,, где т,. — время, протекшее от начала процесса. Согласно опытным данным, по истечении некоторого конечного промежутка времени профиль фронта адсорбции становится практически неизменным (см. рис. Х1У-2). Время работы слоя до насыщения его лобового участка в периодическом процессе адсорбции называется периодом формирования фронта адсорбции и обозначается через Тф. [c.568]

Принципиально отличным является процесс выделения п-кси-лола адсорбционным методом. Разработанный фирмой UOP, он осуществляется в жидкой фазе в неподвижном слое адсорбента при 120—180 °С и умеренном давлении. Степень извлечения п-ксилола может превышать 95%, а чистота получаемого товарного продукта — более 99,5% (масс.). Твердый адсорбент с высоким сродством к п-ксилолу загружается в колонну слоями, между которыми имеются тарелки для распределения входящих и сбора выходящих потоков. В процессе используют принцип непрерывного противоточного перемещения жидкости (с помощью переключающего устройства) в слое адсорбента при стационарной твердой фазе. Адсорбированный п-ксилол извлекают с поверхности адсорбента с помощью десорбирующего углеводорода, имеющего температуру кипения, отличную от температуры кипения фракции Сз (например, с помощью толуола). Выходящие из адсорбента потоки содержат десорбированный углеводород и, пройдя переключающее устройство, поступают в соответствующие перегонные колонны [37]. [c.216]

Если бы скорость поглощения была бесконечно большой, то адсорбция в последующих слоях происходила бы только после полного насыщения предыдущих. Однако скорость массопередачи конечна и распределение адсорбтива по высоте слоя происходит плавно, с образованием так называемого фронта адсорбции. Изменение фронта адсорбции во времени схематично показано на рис. XIV-2, где приведены кривые распределения относительной концентрации У адсорбтива в газе (или растворе) по длине I неподвижного слоя адсорбента, причем [c.599]

Н, А. Шилова, показано на рис. V. 4, где приведены кривые распределения относительной концентрации у адсорбтива в потоке газа (раствора) по длине I неподвижного слоя адсорбента во времени. На этом рисунке T1начала процесса динамической адсорбции. [c.115]

Через идеально перемешиваемый слой твердых частиц, которые в данный момент времени имеют одинаковую степень отработки, продувается в режиме полного вытеснения газ, содержащий адсорбируемый компонент. Поскольку газ в любой момент времени проходит через равномерно отработанный слой адсорбента, то можно показать, что концентрация адсорбтива в газе экспоненциально уменьшается по высоте кипящего слоя. Интересно отметить, что подобное распределение концентраций наблюдается при работе неподвижного слоя на первой стадии процесса адсорбции, когда еще не сформировался стационарный фронт. Однако на стадии стационарного режима характер отработки адсорбента для неподвижного слоя в принципе отличается от такового для кипящего слоя периодического действия. Если в неподвижном слое адсорбента для большинства случаев реализуется фронтальный характер отработки в режиме, близком к параллельному переносу кривой фронта адсорбции, то в кипящем слое периодического действия практически до полной отработки адсорбента сохраняется экспоненциальный профиль распределения концентрации адсорбтива в газе по высоте слоя, который постепенно сглаживается по мере отработки слоя. [c.22]

Расположим в точке Ц начало координат (г =0), перемещающееся вместе с сорбционной волной. Положительное направление г совпадает с положительным направлением оси х. Связь между координатами 2 к х устанавливается уравнением (10.23). Зона изменения концентраций от до Са называется работающим слоем, или зоной массопередачи ее обычно обозначают через ц- Длина зоны массопередачи [Ь = г с) в рассматриваемой модели определяется уравнением (10.25) и является функцией выбранных пределов интегрирования и с -В некоторый момент времени концентрационная точка с , перемещавшаяся вместе с кривой распределения, подходит к сечению Ь. Положение кривой распределения в этот момент времени обозначено на рис. 10,7а пунктирной линией для дальнейших промежутков времени использованы также пунктирные линии. Сечение Ь — это некоторая контрольная плоскость в неподвижном слое (нанример, его окончание), в которой расположен детектор, регистрирующий изменение концентрации адсорбтива во времени. Запись показаний детектора показана на рис. 10,76 она носит название выходной кривой и подобно кривой распределения имеет центр тяжести . Количество адсорбтива, пропущенного через слой к моменту появления на выходе из слоя центра тяжести выходной кривой, поглощается адсорбентом в состоянии равновесия. [c.222]

Тонкослойная хроматография, по-видимому, представляет собой наиболее быстрый, легкий и наиболее часто применяемый метод оценки чистоты органических веществ (а также наличия смеси нескольких компонентов и, часто, природы вещества). Метод хроматографии можно определить как способ разделения химических веществ, основанный на различиях в характере их распределения между двумя фазами, одна из которых неподвижна (например, поверхность твердого тела), а вторая является транспортирующей подвижной средой (например, растворитель или элюент). Общие вопросы хроматографии. детально разбираются в гл. 7. В тонкослойной хроматографии неподвижная фаза представляет собой тонкий слой адсорбента, распределенный на поверхности стеклянной или пластмассовой пластинки. Для связывания частиц сорбента между собой и с подложкой служат сульфат кальция или органические полимеры. Небольшое количество пробы помещают у края пластинки, и этот край опускают в растворитель, налитый тонким слоем в специальный сосуд (см. рис. 3.2). Расстояние, на которое растворитель, пропитывающий слой сорбента, продвинет исследуемое вещество, зависит от его адсорбционной способности в данной системе, а также от многих других факторов. Достаточно часто удается без особого труда подобрать такую систему адсорбент —растворитель, которая позволила бы разделить большинство компонентов данной смеси. Такой метод разделения особенно полезен для работы с термолабильными или нелетучими соединениями, т. е. с такими веществами, для которых нельзя определить температуру кипения и которые не могут быть исследованы методом газовой хроматографии. [c.50]

Адсорберы с неподвижным слоем поглотителя представлены на рис. 167. Адсорбер периодического действия вертикального гипа (рис. 167, а) состоит из цилиндрического корпуса 4 с коническими крышками, имеющего перфорированную решетку (ложное днище) 5, на которую загружается слой адсорбента 3. Парогазовая сме ь подается через штуцер 7 и проходит через слой адсорбента, где из нее извлекается распределенное вещество. Чистый газ удаляется через штуцер 9. После того как будет достигнуто динамическое равновесие и адсорбент поглотит определенное количество растворенного вещества, заканчивается первая стадия процесса адсорбции. [c.193]

Рис. 9.4. Нестационарные распределения температур адсорбента (и газа) при периодической адсорбции в неподвижном слое Т1 < Та < Тз <

Рис. 9.4. Нестационарные <a href="/info/90838">распределения температур</a> адсорбента (и газа) при <a href="/info/533976">периодической адсорбции</a> в неподвижном слое Т1 < Та < Тз <

В основе хроматографического метода лежит распределение компонентов разделяемой смеси между двумя несмешивающимися фазами, одна из которых неподвижна и представляет собой мелкодисперсное активное твердое тело (адсорбент или ионообменник) или жидкость, закрепленную на подходящем носителе, а другая подвижна и является жидкостью или газом, фильтрующимися через неподвижный слой. [c.247]

Диффузное распределение зарядов по теории Гуи дает кривую потенциала, полого спадающую по мере удаления от твердой фазы (рис. 105). В дальнейшем теория строения двойного слоя разрабатывалась О. Штерном (1924) и А. Н. Фрумкиным и его школой, которые предложили следующую теорию двойной электрический слой на границе твердое тело— жидкость образуется под влиянием двух взаимно противоположных сил электростатических и диффузионных. В результате взаимодействия указанных сил противоионы в жидкости образуют около твердой поверхности адсорбента два слоя 1) адсорбционный (неподвижный) слой, прочно связанный с адсорбентом, и 2) подвижный слой, расположенный в дисперсионной среде (рис. 105, а). [c.359]

Решения уравнения кинетики адсорбции в неподвижном слое были получены различными авторами при допущении преобладающего влияния внешне- или внутридиффузионного механизма процесса адсорбции. Общим для этих решений при любом принимаемом характере кинетики процесса адсорбции является допущение о постоянстве коэффициента массообмена (или же коэффициента внутренней диффузии) на всех участках по длине работающего слоя, независимо от степени насыщения адсорбента. Очевидно, что полученные при этом теоретические выражения для длины работающего слоя и кривой профиля распределения концентрации являются в той или иной степени идеализированными по сравнению с действительной картиной процесса. Под длиной работающего слоя понимают его участок, на котором концентрация вещества в газовом потоке падает от Со до Сдр и нахождение этой длины обычно сводится к интегрированию дифференциального уравнения распределения концентрации в газовой фазе [2] в пределах от Со до Спр. [c.35]

Второе рождение хроматографического метода от-носят к 1941 г., когда А. Мартин и Р. Синдж предложили использовать для разделения сложных смесей не различия в сродстве с адсорбентом компонентов разделяемой смеси, а различия в их коэффициенте распределения между двумя несмешивающимися жидкостями. При этом одна из этих двух жидкостей — неподвижная фаза — наносится на слой твердого адсорбента в виде тонкой прочно удерживающейся пленки, а вторая — подвижная фаза — движется через первую. Этот метод называют распределительной хроматографией в отличие от разработанного М. С. Цветом метода, который называется адсорбционной хроматографией. [c.120]

В литературе [29] приводится методика определения коэффициента массообмена при адсорбции на основе решеиия задачи поглощения газа в слое неподвижного адсорбента при линейной изотерме адсорбции. Расчетные уравнения выведены для двух случаев с использованием распределения концентрации целевого компонента по высоте слоя в фиксированный момент времени и при изменении концентрации вещества во времени для определенной высоты слоя при условии пренебрежения продольной диффузией. Показана удовлетворительная сходимость опытных и рассчитанных величин коэффициентов массообмена. [c.206]

Газовая хроматография представляет собой метод разделения, а также качественного и количественного определения летучих веществ. Пробу, вводимую в газовый хроматограф, переводят в летучее состояние (если она уже не находилась в нем) и вводят в поток инертного газа (газа-носителя), текущего с постоянной скоростью через трубку с насадкой (колонку). Наиболее часто (газожидкостная хроматография) насадка представляет собой твердый носитель с частицами примерно одинакового размера, покрытый слоем неподвижной жидкой фазы. Компоненты пробы распределяются между газовой и жидкой фазами и движутся в колонке с разными скоростями, главным образом за счет того, что они имеют разные значения коэффициента распределения. По выходе компонентов из колонки они попадают в детектор, сигнал которого регистрируется самописцем. Компоненты, которые не разделяются на данной колонке, часто удается разделить на другой колонке с другой жидкой фазой. Насадка может представлять собой и твердый адсорбент (газоадсорбционная хроматография) без жидкой фазы. [c.419]

В отличие от адсорбционной хроматографии, в газо-жидкостной имеет место распределение смеси между газообразной и жидкой фазами, причем последняя является неподвижной. При анализе по этому методу анализируемая смесь проходит через колонку, наполненную твердым носителем, на поверхность которого нанесен тонкий слой жидкой фазы. С компонентами пробы взаимодействует вещество жидкой пленки (однако в реальных условиях газо-жидкостной хроматографий компоненты смеси частично взаимодействуют и с твердым адсорбентом). Вместо процесса адсорбции на твердом адсорбенте в колонке происходит процесс растворения газа в тонкой пленке, находящейся на поверхности адсорбента. Эффективность разделения компонентов анализируемой смеси определяется не процессами адсорбции-десорбции газа, как это имеет место в адсорбционной хроматографии, а процессами растворения газа в жидкой пленке и его выделения. Газо-жидкостная хроматография эффективнее газовой адсорбционной хроматографии, так как различие в растворимости газов более существенное, чем различие в их адсорбционных свойствах. [c.135]

Адсорбер с неподвижным слоем адсорбента представляет собо11 цилиндрический нли прямоугольный аппарат, заполненный адсорбентом, лежащим па поддерживающей решетке, которая также способствует равномерному распределению потока газа по поперечному сечению аппарата. [c.259]

Адсорбция в неподвижном слое, адсорбция в кипящем слое при отсутствии перетока адсорбента — процессы периодические и нестационарные. Поэтому решающее значение в их изучении имеют пространственно-временные распределения адсорбата. Так как динамика адсорбции непрерывных процессов и динамика адсорбции в кипящем слое периодического действия подробно рассмотрены в монографии Романкова и Лепилииа [1], в этой главе основное внимание будет уделено динал1ике адсорбции в неподвижном слое адсорбирующего материала. В освещении ряда вопросов мы будем следовать йюнографии Рачинского [2]. [c.207]

В заключение краткого обзора методов анализа процессов адсорбции в неподвижном слое следует отметить, что все они базируются на предположениях о постоянстве коэффициентов Ро. Д и скорости гю газа по длине слоя. Если эти величины нельзя считать постоянными, то возможны лишь численные методы расчета, которые широко используются при нахождении нестационарных распределений концентрации адсорбтива по длине неподвил ного слоя дисперсного адсорбента. [c.224]

Метод тонкослойной хроматографии (ТСХ) основан на разделении веществ в зависимости от их различной адсорбционной способности. Разделение проводят в тонком слое сорбента, нанесенном на специальную пластинку. Распределение вещества на пластинке происходит с помощью растворителя. Тонкий слой сорбента является неподвижной фазой, растворитель — подвижной фазой. Анализируемую пробу наносят на стартовую линию пластинки с помощью микрошприца или микропипетки. Пластинку помещают в камеру, содержащую растворитель, который перемещается по слою адсорбента под действием капиллярных сил. Камера представляет собой сосуд, размеры которого несколько больше размеров пластинки. Камера должна быть плотно закрыта, чтобы растворитель не испарялся и газовая атмосфера в камере была постоянной. Компоненты анализируемой смеси перемещаются по слою вместе с растворителем с различными скоростями. Когда растворитель достигает противоположного конца пластин, разделение заканчивают, удаляют пластинку из камеры и испаряют растворитель. Анализируемые вещё -ства проявляются на хроматограмме в виде зон или пятен Кибардин С. А., Макаров К. А., 1978 Во1И ег И. К. е а1., 1965]. [c.55]

В отличие от неподвижного слоя, где линейная зависимость т от Я устанавливается тогда, когда в слое имеются уже полностью отработанные начальные участки, в кипящем слое в результате перемешивания частиц устано1Вление линейной зависимости от Я еще не означает, что в начальном слое адсо рбция ве происходит. Из сказанного следует, что в кипящем слое периодического действия, где происходит адсорбция растворенных веществ из потока жидкости, не все частицы, несмотря на некоторое перемешивание, работают до проскока в одинаковых концентрационных условиях. Поэтому в таком слое, как и в неподвижном, должна наблюдаться потеря времени защитного действия. При этом высоту условного рабочего слоя находят не из графиков (как для неподвижного слоя), а из кривых распределения концентрации адсорбтива в адсорбенте. по высоте слоя. [c.124]

Для снижения затрат на десорбцию применяются также различные конструктивные решения, позволяющие интенсифицировать процесс десорбции как в неподвижных, так и в псевдоожи-женных слоях адсорбента. В ГрозНИИ разработана технология выделения нормальных парафинов из дизельных фракций в псевдо-ожиженном слое адсорбента с применением отдельного десорбера специальной конструкции [24]. Десорбер диаметром 3,7 м и высотой 15 м имеет две зоны десорбции кольцевую и центральную, которая расположена в верхней расширительной части транспортной линии из адсорбера в десорбер. В кольцевой зоне помещен двенадцатисекционный коллектор для распределения водяного пара и газа. [c.19]

Для переноса результатов кинетических исследований, прово дившихся в модельных системах (одиночные зерна адсорбента, слой в одно зерно, неподвижный слой), на реальные системы непрерывного действия с целью их последующего расчета, необходимо связывать полученные решения с конкретным распределением концентраций в реальном объеме. [c.119]

Хроматография — совокупность методов и процессов разделения, анализа и физико-химических исследований смесей растворенных веществ, где используются разделяющая среда (неподвижная фаза) и какой-либо растворитель (подвижная фаза). Основана на различии в скоростях перемещения концентрационных зон исследуемых компонентов в потоке подвижной фазы относительно слоя неподвижной фазы. Обязательным и необходимым условием хроматографического разделения компонентов смесей является различие в равновесном и кинетическом распределениях этих компонентов между фазами, адсорбционная X. — вид хроматофафии, основанный на различной избирательной сорбируемости разделяемых веществ адсорбентом аффинная X. (биоаффинная X., биоспецифическая X., хроматография по сродству) — метод хроматографии, основанный на специфическом взаимодействии разделяемых биологически активных соединений с лигандами, ковалентно связанными с нерастворимыми носителями [c.343]

В принципе в ТСХ можно применять все неподвижные фазы, используемые в хроматографии в колонках. Хотя наиболее широко в ТСХ в качестве неподвижных фаз используются адсорбенты, чаше всего силикагель и несколько реже окись алюминия, известны многочисленные примеры применения в тонких слоях принципов нормального распределения (целлюлоза), обращенного распределения фаз (кизельгур, пропитанный высококипяшими неполярными органическими жидкостями), а также ионообменных и ситовых неподвижных фаз. [c.135]