Скорость адсорбента

Укажем также еще один нестационарно работающий элемент процесса, характерный для химической промышленности. Обычно нестационарно работает каждый двухфазный элемент процесса, в котором одна фаза течет через аппарат (конвективный поток), а вторая находится в неподвижном состоянии. Схема такого элемента процесса приведена на рис. 10-2. Примером может служить адсорбер с неподвижным слоем адсорбента. В аппарат колонного типа поступает поток, содержащий адсорбтив. Адсорбционное равновесие наступает медленно, причем в объеме аппарата можно различить два отдельных участка. Адсорбция начинается вблизи от входа потока, и здесь достигается равновесие между адсорбентом и потоком. На отдаленном от входа участке аппарата поток освобождается от адсорбтива (инертный газ или жидкость). Эти два участка связаны переходной зоной — так называемым фронтом адсорбции , в котором происходит резкое изменение концентрации адсорбтива она быстро уменьшается от входного значения со до нуля. Фронт адсорбции перемещается в адсорбере с определенной скоростью и доходит за определенный промежуток времени i до точки выхода потока из аппарата. Частное от деления высоты аппарата Ь на продолжительность прохождения i определяет скорость распространения фронта адсорбции [c.301]

Ввиду того, что расчетная скорость движения адсорбента невелика, и для достижения стационарного режима работы установки пришлось бы н<дать несколько часов, в лабораторной установке скорость адсорбента значительно превышает необходимую и принимается для всех опытов постоянной и равной 50— 80 мл см -ч). [c.302]

На рис. 4.15 показан профиль концентрации целевого компонента в газе по высоте движущегося слоя, вычисленный по уравнению (4.64) при /"=10 да = 1,0 м/с v = 2- Q- м/с Ро == 10 с- Со = 0,004 кг/м и Ск = 0,00004 кг/м . Необходимая высота слоя при выбранной скорости движения адсорбента равна 1,24 м. На рис. 4.15 приведены концентрационные профили при различных значениях скорости адсорбента, а на рис. 4.16 — значения необходимых высот движущегося слоя. При значении и = и>/Г высота движущегося слоя оказывается стремящейся к бесконечности. [c.227]

В процессе ректификации Я можно менять при неизменных значениях Р, Р W я их составов. При изменении Р будет меняться движущая сила процесса, а следовательно, и размеры аппарата. При адсорбции нельзя изменить / , не меняя и Р (при неизменной скорости адсорбента). Для заданных значений Р, и Р и пх составов при неизменной скорости адсорбента движущая сила процесса адсорбции постоянна. Если, как обозначено выше, Уп — число килограмм-молекул пара, поступающего в верхнюю часть адсорбционной колонны, то [c.114]

А — скорость газовой фазы В — скорость адсорбента С1 и Са — скорости компо- [c.153]

Скорость процесса адсорбции определяется пе скоростью собственно адсорбции, которая протекает очень быстро, а скоростью подвода молекул из объема к поверхности зерен адсорбента и скоростью транспорта молекул с поверхности зерна к центру его по многочисленным порам. Эти процессы определяются скоростью диффузии молекул. [c.260]

Сырье, забираемое насосом 12 из резервуара, смешивается в диафрагмовом смесителе 13 с растворителем, подаваемым насосом 22. Раствор сырья далее охлаждается в холодильнике 14 до температуры адсорбции и поступает через перфорированный горизонтальный маточник в нижнюю часть адсорбера 9. Здесь раствор сырья поднимается, а навстречу ему опускается сплошным слоем адсорбент при этом из масляного сырья извлекаются нежелательные компоненты (тяжелые ароматические углеводороды, смолистые вещества и частично соединения серы). Адсорбент непрерывно подается из бункера-разгрузителя 10 в верхнюю часть адсорбера через распределительное устройство. Изменяя производительность установки (скорость потока раствора сырья) и тем самым время контактирования, можно регулировать качество очищенного и десорбированного продуктов (рафинатов I и II). [c.93]

От скорости газа зависит время контакта газа с адсорбентом. Для получения низкой точки росы время контакта дол кно Оыть пе меньше 10 с, а минимальная скорость газа — 0,15— [c.150]

Цикл поглощения при извлечении углеводородов Сз+ составляет от 15 до 60 мин. В общем случае продолжительность цикла адсорбции должна быть равна времени работы слоя до проскока ключевого компонента. Кроме того, время цикла зависит от скорости потока газа, высоты слоя адсорбента н времени регенерации слоя. [c.167]

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]

С экономической точки зрения, вероятно, выгодное процессы, которые лимитируются скоростью переноса. При определенных условиях лимитирующим фактором является допустимый перепад давления, соответствующий допустимой скорости движения жидкости или адсорбента. Эти условия можно без особых затруднений определить заранее на основании имеющихся данных. Однако, когда лимитирующим фактором является скорость переноса, производительность процесса можно заранее рассчитать только для специальных случаев. [c.156]

Когда скорость адсорбции определяется внутренней диффузией, она обратно пропорциональна квадрату диаметра частицы. При этом уменьшение размера частицы существенно увеличивает скорость переноса, однако для неподвижного адсорбента соответственно растет и требуемый перепад давления. Если величина перепада давления имеет существенное значение, то следует уравновесить влияние этих факторов, исходя из экономической целесообразности. Так как температура оказывает сильное влияние на скорость переноса, а также на величину перепада давления (в результате изменения вязкости), она может быть важным фактором при выборе оптимального размера частиц. [c.160]

К таким условиям относятся оптимальная скорость потока, одинаковые размер и форма зерен наполнителя и их упаковка, достаточно однородная и крупная пористость адсорбентов или носителей, хорошо доступные, равномерные и тонкие пленки неподвижной жидкости, достаточно высокие температуры. [c.552]

Скорость переноса компонентов Кг и (скорость их молекул по отношению к движущемуся материалу) будет меньше скорости газового потока. Объясняется это тем, что молекулы разделяемых компонентов частично связаны с движущимся вниз материалом. В случае твердого адсорбента скорость переноса зависит от коэффициента адсорбции, в случае жидкой пленки на инертном носителе — от коэффициента распределения. Изменяя соответствующим образом объемную скорость газового потока и скорость движения твердого материала, можно добиться того, чтобы значение скорости движения твердого материала лежало между скоро- [c.34]

Ж. Скорость движения газа в живом сечении аппарата обычно составляет 0,1—0,3 Осушку газов адсорбентами рекомен- [c.161]

Для промышленных условий большое значение имеет динамическая активность цеолитов по парам воды, устанавливаемая при пропускании потока газа, содержащего влагу, через слой цеолита определенной высоты. Повышение температуры в адсорбенте приводит к снижению его динамической активности. На адсорбционную способность цеолитов повышение температуры оказывает меньшее действие, чем на адсорбционную способность силикагеля или алюмогеля. При увеличении скорости газового потока или при повышении давления адсорбционная способность цеолитов падает меньше, чем других адсорбентов, в частности силикагеля. В связи с этим они могут быть успешно использованы в процессах разделения воздуха, синтеза аммиака, осушки водорода и т. д. [c.109]

Классический метод качественного анализа с по1 ощью газовой хроматографии основан на определении времени (объема) удерживания неизвестных компонентов смеси и сравнении его с временем, полученным для известного соединения при тех же условиях проведения хроматографического анализа. Обычно определение времени удерживания известного и неизвестного соединений проводится на одной и той же колонке, причем неизменными условиями анализа являются температура колонки природа газа-носителя и его скорость адсорбент или твердый носитель с нанесенной на его поверхность неподвижной фазой Длина и диаметр колонки давление газа-носителя на входе и выходе из колонки величина пробы. [c.48]

В этих уравнениях а, — соответственно, текущая величина адсорбции и предельная величина адсорбции при температуре кипения жидкого адсорбента, кмоль/кг С, Сх — соответственно, объемные доли в потоке адсорбтива и несорбирующегося газа-носителя х — координата по высоте слоя т — время, с и — линейная скорость потока смеси, м/с га — массовая скорость адсорбента, кг/(м -с) Т, То, 7 к — соответственно, температура в слое, температура окружающей среды и температура кипения адсорбата. К, р — общее давление смеси, Па Я — газовая постоянная, кДж/(кмоль-К) Ят — удельная теплоемкость адсорбента, кДж/(кг-К) Яа, Яд, Яс — соответственно, удельные теплоемкости адсорбируемой фазы, газа-носителя и адсорбтива в потоке, кДж/(кмоль-К) Рт — плотность адсорбента, кг/м д — удельная теплота адсорбции, кДж/кмоль Ра—давление насыщенных паров адсорбтива, Па К — коэффициент теплопередачи, Вт/(м -К) О—диаметр адсорбера, м а — объемный коэффициент расширения жидкого адсорбата, К" Е — характеристическая энергия адсорбции, кДж/кмоль п — ранг распределения. [c.64]

Синтетический цеолит помещали в стеклянную трубку высотой 1000 мм, диаметром 22 мм, насыпной объем — 300 мл поверхность синтетического цеолита была покрыта битым стеклом для предварнтельцого испарения бензина. Трубку с адсорбентом переносили в вертикально установленную трубчатую электропечь. Цеолит сущился постепенным повышением температуры до 400°С в течение 3 час под вакуумом 5 мм рт. ст. Адсорбцию н-алканов проводили при 180°С и давлении 400 мм рт. ст. с разными объемными скоростями подачи беизина в адсорбер. Для установления влияния скорости подачи бензина на полноту выделения н-алканов она менялась от 0,15 до 1,0 час. Экспериментально было найдено, что скорость 0,15 час является более приемлемой поэтому в дальнейшем мы придерживались скорости 0,15 час . [c.193]

Адсорбция — экзотермический процесс и ей благоприятствует понижение температуры. При повышенных температурах ускоря— тся процесс обратный адсорбции — десорбция. При необратимой или труднодесорбируемой адсорбции регенерацию адсорбента про — иодят часто путем выжига адсорбированных компонентов. Значи — п ельное влияние на эффективность адсорбции оказывает вязкость сырья, которая определяет скорость диффузии адсорбируемых компонентов в поры адсорбента. Для понижения вязкости очищаемого продукта обычно применяют растворители (например, легкие нефтяные фракции) и повышают температуру процесса. [c.274]

Если через слой адсорбента пропускать многокомпонентную смесь, например природный газ, то все компоненты смеси будут адсорбироваться с разной скоростью. Легкоконденсирующиеся компоненты лучше и адсорбируются. Адсорбируемость углеводородов возрастает с увеличением их молекулярной массы. Однако в большей степени она зависит от структуры их молекул. [c.92]

Четкость выделения зон адсорбции зависит от природы разделяемой смеси и адсорбента, а также от условий проведения процесса температуры, давления, скорости подачи разделяемого потока. При хорошей дифференциации зон адсорбции появление компонентов в выходном потоке строго последовательно при этом говорят о хроматографическом разделении исходной смеси. В промышленных условиях хроматографического разделения, как правило, не происходит, такая цель и не ставится обычно решается задача извлечения из исходной смеси одного или нескольких целевых компонентов. В последнем случае процесс ориентируется на извлечение ключевого компонента — наименее сорбируемого из целевых. Появление ключевого компонента в выходном потоке является сигналом о необходимости прекращения процесса адсорбции. В силу обратимости процесса адсорбции адсорбированные компоненты можно удалить из слоя адсорбента, т. е. десорбировать. На процесс десорбции особое влияние оказывает повышение температуры слоя адсорбента и создаиие потока газовой (паровой) фазы — десорбирующего (регенерационного) потока. В результате осуществления процесса десорбции получают целевые компоненты в виде продукта и регенерированный (освобожденный от адсорбированного вещества) адсорбент. Слой адсорбента, таким образом, последовательно переходит из цикла адсорбции в цикл регенерации. Цикл регенерации, в свою очередь, подразделяется на стадию нагрева (собственно десорбция) и стадию охлаждения (снижение температуры слоя адсорбента до температуры адсорбции). В соответствии с этими стадиями адсорбционного процесса путем последовательного переключения перерабатываемого потока с одного адсорбционного аппарата на другой организуется непрерывный производственный процесс. [c.93]

Теплота регенерацни расходуется на нагрев аппарата и слоя адсорбента до температуры десорбтити, испарение поглощенш Ех компонентов и потери в окружающую среду, составляющие обычно 3—5%. Скорость нагрева адсорбента на установках [c.150]

В изложенной выше теории равновесной хроматографии были рассмотрг-ны только те искажения хроматографической полосы (обострение фронта и растягивание тыла или наоборот), которые вызывались отклонениями изотермы распределения (адсорбции или растворения, от закона Генри. Но даже и при соблюдении закона Генри хроматографическая полоса при движении вдоль колонки должна размываться. Это происходит вследствие продольной диффузии (вдоль и навстречу потока газа) молекул компонентов газовой смеси, переноса и диффузии их вокруг зерен насадки, а также диффузии в поры (так называемой внутренней диффузии). Кроме этого, молекулы компонента смеси, попап-шие в неподвижную фазу, должны отставать от его молекул, переносимых в потоке газа, вследствие конечной скорости адсорбции и десорбции на твердой или жидкой иоверхности, наличия поверхностной диффузии (вдоль поверхности), а в случае газо-жидкостной хроматографии еще и вследствие диффузии (поперечной и продольной) внутри неподвижной жидкой пленки, а также ввиду адсорбции и десорбции на носителе неподвижной жидкости. Все эти разнообразные диффузионные и кинетические явления приводят к тому, что в отношении элементарных процессов удерживания в неподвижной фазе и возвращения в движущийся газ-носитель разные молекулы данного компонента окажутся п разных условиях и, следовательно, будут перемещаться вдоль колонки с разными скоростями, что неизбежно приведет к размыванию хроматографической полосы—к снижению и расширению пика. Уже одно перечисление причин размывания хроматографической полосы показывает, насколько сложны диффузионные и кинетические процессы в колонке. Учитывая некоторую неопределенность геометрии колонок, по крайней мере колонок с набивкой (колебания в форме и размерах зерен, в их пористости и упаковке, в толщине пленки неподвижной жидкости, в доступности ее поверхности или поверхности адсорбента в порах, можно оценить влияние диффузионных и кинетических факторов на форму хроматографической полосы лишь весьма приближенно. Однако даже такая приближенная теория очень полезна, так как она позволяет выяснить хотя бы относительную роль различных диффузионных и кинетических факторов, влияющих на размывание, и указать тем самым пути ослабления этого влияния. [c.575]

Механизм извлечения углеводородов в этом процессе 0С, 0 к-ияется тем, что в слое адсорбента имеется несколько адсо])б-циоииых зон и ири промышленных скоростях потока газа адсорбционная зона каждого компонента движется с большей скоростью, чем скорость вытеснения ранее адсорбированного компонента. Поэтому в нромышлеииых условиях получить хроматографическое разделение компонентов невозможно. [c.166]

В других случаях можно учесть влияние пленки, если условия течения определены достаточно хорошо. К сожалению, данные, необходимые для определений скорости процесса, которые были описаны, обычно отсутствуют. Можно определить порядок величины сопротивления пленки при неподвижном адсорбенте, пользуясь соотношениями, аналогичными тем, которые даны Гафни и Дрью [111. Пример расчета влияния пленки дан Дрейслером и Вильгельмом [7]. Эти авторы иашли, что образование газовой пленки при течении газовой смеси через систему пористых шариков увеличивает вычисленную величину коэффициента внутренней диффузии примерно на одну треть. [c.152]

Осушка газа твердыми поглотителями основана на явлении адсорбции — концентрирования одного из компонентов паровой или жидкой фазы на поверхности твердого вещества (адсорбента). Природа сил, удерживающих эти компоненты на поверхности адсорбента, полностью не выяснена. Предложено много теорий, объясняющих это явление. Согласно теории Лэнгмюра, на поверхлости твердых адсорбентов имеются участки со свободными остаточными валентностями. Когда адсорбируемая молекула из газовой фазы попадает на незанятый активный центр поверхности, молекула не отталкивается в газовую фазу, а остается связанной с поверхностью. В начальный момент адсорбции существует весьма большое число активных центров и число молекул, связанных поверхностью, превышает число молекул, отрывающихся от нее. По мере покрытия всей поверхности вероятность попадания молекул газа на незанятый активный центр уменьшается, наступает состояние равновесия, при котором скорость адсорбции и десорбции выравнивается. В соответствии с теорией Лэнгмюра, адсорбированное вещество удерживается на поверхности адсорбента в виде пленки мономолекулярно11 толщины. Допускается вместе с тем, что силовые поля адсорбированных молекул могут претерпеть такие изменения, что они будут спо-собн1.[ притягивать к себе второй такой слой, третий и т. д. С повышением давления и понижением температуры количество адсорбированного вещества увеличивается. [c.158]

Анализ процессов адсорбции с неподвижным или движущимся адсорбентом упрощается, если течение происходит настолько медленно, что во всех точках колонны достигается равновесие. Это, нообщс говоря, невозможно в дифференциальных процессах разделения, например при экстракции в системе жидкость — жидкость, абсорбции или перегонке. Когда скорость течения очень мала, наиболее эффективными оказываются адсорбционные методы, а эти методы становятся неэффективными. Интересно, что при проведении процесса в равновесных условиях рабочая линия совпадает с кривой равновесия. [c.154]

Майр и соавторы [33] разработали метод анализа экспериментальных данных для равновесного процесса, при котором бинарная смесь пропускается через длинную колонну, заполненную неподвижным и первоначально сухим силикагелем. Вслед за этой смесью вводится жидкость, полностью вытесняющая оба компонента из адсорбента. По аналогии с перегонкой при полном орошении эти авторы рассчитали коэффициент разделения Л для различных систем. Они также расширили аналогию, вычислив высоты, эквивалентные одной теоретической тарелке. Такие высоты нельзя применять, если лимитирующил фактором процесса является скорость переноса. [c.156]

Для систем с линейными изотермами в процессах с неподвижным адсорбентом, когда существенными стадиями, определяющими скорость процесса, являются образование жидкой поверхностной пленки и внутренняя диффузия в поры сферических частиц, числовые решения даны в работе Розена [43]. Решения представлены в виде семейства кривых, выражающих зависимость концентрации в выходящем потоке от времени. Числовые результаты были получены путем оценки интеграла с бескопеч- [c.156]

Два важных свойства адсорбента—коэффициент разделения а и скорость адсорбции — в бсльшой степени зависят от среднего диаметра пор. Избирательное действие адсорбента проявляется только по отношению к тому слою молекул, который прилегает к его поверхности. Отсюда ясна зависимость избирательной адсорбции от удельной поверхности. По-видимому, жидкость, находящаяся в центре поры, имеет тот же состав, что и жидкость вне адсорбента. Вследствие этого величина коэффициента разделения должна убывать по мере увеличения диаметра поры. С другой стороны, увеличение диаметра поры благоприятствует увеличению скорости адсорбции. Для некоторых сортов силикагеля величина среднего диаметра поры только немного больше утроенного диаметра молекулы бензола, и в результате относительно небольшого прироста величины диаметра поры скорость адсорбции может значительно увеличиться. Идеальным является такой адсорбент, в котором достигнуто необходимое равновесие между избирательностью и скоростью адсорбции. По мере увеличения размеров молекулы или вязкости адсорбата влияние скорости адсорбции на процесс становится более ощутимым. [c.160]

Хроматография выполняется в простой вертикальной трубке, в которую заранее помещается слой адсорбента. Образец вводится сверху и вымывается подходящим растворителем. Вследствие различной адсорбируемости компо-невтов или групп колшснентов нефти различна и скорость переноса, что и приводит к последовательному вымьранию разделяемых частей. Правильный выбор типа и количества адсорбента, а также промывающей жидкости обеспечивает четкое разделение. [c.389]

В процессе перколяции масло, предназначенное для очистки, пропускается через колонну с гранулированной фуллеровой землей или бокситом под давлением, которое обеспечивает необходимую скорость потока. По мере того как масло поступает в колонну, первая порция контактируется с последовательными слоями адсорбента и претерпевает несколько ступеней фракционирования, прежде чем выходит с низа колонны. Тем временем первый или верхний слой адсорбента вступает в контакт с последующими порциями исходного масла и стремится к равновесию с маслом этого состава. [c.271]

Омределеиие истинного времени удерживания и удерживаемого объема с учетом перепада давления в колонке. Поскольку газ в колонке фильтруется через узкие зазоры между зернами адсорбента или носителя (в колонках с насадкой из этих зерен) или через тонкий длинный капилляр (н капиллярных колояках), то вследствие вязкого течения скорость газа от входа в колонку н [c.569]

Массообмен с неподвижной фазой. Если для упрощения пренебречь процессами диффузии в порах зерен насадки (так называемой внутренней диффузией), что справедливо для крупнопористых адсорбентов и носителей, то надо в е же еще учесть, что в реальном процессе адсорбция и десорбция на поверхности неподвижной фазы происходят с конечной скоростью, т. е. в течение некоторого, причем разного времени. Это также ведет к размыванию полосы. Простейшее уравнение кинетики массообмена газа с неподвимшой фазой имеег [c.581]

При смешении жидкого стекла и растворов сернокислого алюминия (или сернокислого магния) в соотношении, необходимом для получения определенного содержания А12О3 (или MgO) в готовых катализаторах, соблюдение pH смеси растворов чрезвычайно важно, так как pH влияет на структуру катализаторов и адсорбентов. В противном случае коагуляция наступает моментально и структура гидрогелей получается недостаточно прочной (особенно при формовании шариковых катализаторов и адсорбентов). Поэтому в исходный раствор сернокислого алюминия (или сернокислого магния) добавляют серную кислоту увеличение или уменьшение расхода кислоты позволяет регулировать величину pH смеси гелеобразующих растворов и скорость (или время) коагуляции. [c.46]

Крекинг тяжелого сырья на адсорбенте-катализаторе АД дает более высокий выход автомобильного бензина, чем на широконо-ристом адсорбенте-катализаторе СД. Полученный бензин характеризуется более высокими иодными числами. Меньшая насыпная плотность адсорбентов-катализаторов АД и СД по сравнению с алюмосиликатным катализатором позволяет при однох п той же объемной скорости п при прочих равных условиях значительно сокращать энергетические затраты за счет снижения расхода воздуха при транспортировании их в пневмосистемах установок каталитического крекинга. При этом бензин, получаемый в процессе крекинга на адсорбенте-катализаторе АД, по своим качествам равноценен бензину, получаемому на алюмосиликатном катализаторе. Применение широкопористого адсорбента-катализатора СД обеспечивает получе-нпе дизельного топлива с высокими цетановыми числами путем крекинга тяжелого сырья. [c.129]

Смеситель распылительного типа в) предназначен для форлю-вания микросферических катализаторов и адсорбентов. Он состоит из смесителя 6 (верхняя часть) и распылителя 7 (нижняя часть). В смеситель 6 сверху через ниппель поступает раствор жидкого стекла с большей скоростью, чем скорость кислого раствора, поступающего через боковой ниппель. Встречаясь в камере смешения 2, рабочие растворы перемешиваются, движение струи становится [c.132]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология