Тепловой эффект десорбции

Тепло, выделяющееся при окислении N0 в жидкой фазе. Тепло окисления N0 в газовой и в жидкой фазах рассчитываем ио одному тепловому эффекту, так как теплоты абсорбции и десорбции NOj, N0 и О2 относительно малы (ио сравнению с теплотами химических реакций) и в промышленных расчетах ими можно пренебречь [c.287]

Абсорбция является, как известно, экзотермическим процессом. Это значит, что извлечение компонентов из газа жидкими поглотителями сопровождается выделением тепла и повышением температуры взаимодействующих потоков, в результате чего интенсивность процесса снижается и при определенных условиях абсорбция прекращается и начинается десорбция извлеченных компонентов. На промышленных установках для снижения отрицательного воздействия экзотермического эффекта предусматривается возможность съема тепла по высоте абсорбционного аппарата. Общее количество тепла, которое выделяется в процессе абсорбции газов, определяют по уравнению [c.201]

Известно, что процесс абсорбции углеводородных газов протекает с выделением тепла — наибольший экзотермический эффект наблюдается в верхней и нижней частях абсорбера, так как наверху поглощается основная масса метана и этана, а внизу — бутана и более тяжелых углеводородов (рис. И 1.49). При переработке нефтяного газа средней жирности (Сз .вь,сш е = 300 г/м ) в абсорбере больше поглощается метана и этана, чем пропана и более тяжелых углеводородов (оценка проводилась в моль). А это значит, что извлечение нежелательных компонентов (метана и этана) приводит к большему выделению тепла, чем абсорбция высокомолекулярных целевых углеводородов, так как метан и этг имеют более высокие теплоты абсорбции при рабочих давлениях процессов. При этом профиль изменения концентрации пропана, например, формируется по высоте аппарата так, что в ряде случаев в средней части абсорбера начинается десорбция пропана из абсорбента, стекающего с вышележащих тарелок (см. рис. П1.49, а). [c.208]

Десорбционное охлаждение. В основе предложенного Симоном способа лежит тепловой эффект процесса адсорбции. Процесс адсорбции (поглощения молекул газа поверхностью твердого тела из-за взаимодействия межмолекулярных сил) сопровождается выделением тепла. Обратный процесс — десорбция — сопровождается поглощением тепла, что и используется для целей охлаждения. [c.31]

В заключение остановимся на температурной зависимости адсорбции в пористых телах. Простые опыты с системой поршень — цилиндр показывают, что при гистерезисе системы в цикле должна теряться механическая работа (т. е. должно выделяться тепло). В необратимых процессах этого типа изменение энтропии при небольших смещениях системы из состояния равновесия не равно бд/Т. Поэтому, как отмечает Ла-мер [16], в этом случае уравнения типа уравнения (ХП1-16), полученные на основе второго закона термодинамики, теряют ясный физический смысл. В гистерезисных системах, конечно, можно получить два ряда значений относящихся к адсорбционной и десорбционной ветвям. Обычно эти величины не равны друг другу и ни одна из них не соответствует калориметрической теплоте адсорбции. Этот эффект можно объяснить локальной необратимостью системы. Адсорбция при увеличении х на 8х не эквивалентна десорбции при последующем уменьшении относительного давления на ту же величину бх. Поэтому к данным по изостерическим теплотам адсорбции и ин- [c.498]

При достижении температуры десорбции следует учесть, что активированный уголь является плохим проводником тепла и поэтому в вакууме медленно принимает температуру ванны. Силикагель ведет себя в этом отношении несколько лучше. По этой причине всегда лучше работать с небольшими количествами адсорбента и газа. Хороший эффект разделения при десорбции достигается тогда, когда газ откачивают насосом до возможно более низкого давления. Поэтому вначале десорбционный сосуд соединяют с чувствительным манометром, а затем постепенно повышают температуру ванны до давления примерно 0,01—0,05 мм рт. ст., а затем, после часа выдерживания при этой температуре, начинают фракционирование при одновременном откачивании насосом. При этом температура постепенно повышается, в результате чего скорость десорбции остается примерно той же, что и в начале. Продолжительность времени для десорбционного анализа в случае нескольких компонентов может составлять 24 час и больше. [c.489]

Процессы абсорбции и десорбции всегда сопровождаются тепловыми эффектами выделением тепла при абсорбции и поглощением при десорбции. Значение этих тепловых эффектов зависит от свойств поглотителя и поглощаемого компонента. Теплоты абсорбции одних углеводородов другими соизмеримы с теплотами конденсации абсорбируемых компонентов. [c.170]

Расширение передних фронтов хроматографических пиков вызывается в основном перегрузкой колонки и связанной с ней нелинейностью изотерм распределения компонентов разделяемой смеси. Благодаря высокой концентрации жидкой фазы в препаративных колонках адсорбция образца на твердом носителе в них невелика, и расширение задних фронтов хроматографических пиков происходит в основном за счет тепловых эффектов и изменений давления, связанных с прохождением разделяемых веществ через колонку. Эти эффекты теоретически и экспериментально изучал Скотт [1, 78, 79]. При сорбции образца в неподвижной фазе выделяется теплота растворения. Затем при десорбции образца происходит поглощение тепла. В результате температура передней границы хроматографической полосы оказывается выше темпера-. туры колонки, а температура задней границы — ниже. Элюирование более холодной задней части хроматографической полосы происходит медленнее, и в результате задний фронт соответствующего хроматографического пика оказывается расширенным. Примерно так же, но в меньшей степени проявляются и эффекты, связанные с давлением. При программировании температуры в пределах интервала точек кипения компонентов разделяемой смеси пики компонентов, выходящие из колонки первыми, высокосимметричны, а более тяжелые компоненты, которые дольше находятся в колонке при низких температурах, вызывают перегрузку колонки и дают хроматографические пики с расширенными передними фронтами. Несимметричность хроматографических пиков, обусловленная тепловыми эффектами и эффектами, связанными с давлением, больше при больших скоростях газового потока. Поэтому одновременное увеличение в течение одного цикла разделения температуры и скорости газового потока приведет к тому, что несимметричность вследствие тепловых эффектов скомпенсирует несимметричность из-за перегрузки колонки, и результирующая форма пиков будет близка к гауссовской. На самом деле при этом происходит одновременное расширение переднего и заднего фронтов хроматографического пика. На практике при разделении сложной смеси такие симметричные, но слишком расширенные хроматографические пики вызовут уменьшение степени разделения. [c.144]

Методы охлаждения. В широком значении слова охлаждение является наукой и искусством получения и поддержания температур ниже температуры окружающей среды. Низких температур можно достигнуть различным путем, а именно 1) с помощью фазовых превращений, сопровождающихся поглощением тепла, например посредством парообразования воды или аммиака, плавления льда или растворения соли 2) расширением сжатого газа или пара, при котором совершается внешняя работа 3) дросселированием 4) десорбцией газа 5) размагничиванием твердого тела 6) пропусканием электрического тока через спай двух металлов (эффект Пельтье). Действительно, любое обратимое изменение, включающее затрату работы, можно использовать для отвода теплоты и получения низких температур. Метод 1 чаще всего применяется для промышленного [c.482]

В 1926 г. Симон применил для получения температур, ниже температуры жидкого водорода, десорбцию гелия из угля [4, 20]. Для этого необходимо следующее адсорбция гелия углем при самых низких температурах с отведением выделяющегося тепла изоляция сосуда с углем от теплового контакта с внешней средой откачивание адсорбированного гелия для обеспечения процесса десорбции, дающего охлаждающий эффект. [c.22]

Для получения охлаждающего эффекта методом десорбции необходимы специальные устройства (процессы осуществляются периодически). В первый период зарядки активированный уголь адсорбирует гелий, а выделяющееся тепло отводится через наружную поверхность после насыщения у1 ля гелием сосуд изолируется. Охлаждающий эффект получается во второй период действия аппарата. Гелий откачивается и вследствие этого начинается процесс его десорбции из угля температура быстро падает. В одном из опытов с помощью 15 з активированного угля было адсорбировано 8 л газообразного гелия при 13° К и давлении 1,3 ama. При десорбции гелия из активированного угля температура оказалась ниже 4°К. [c.22]

Компенсация теплового эффекта. В измерительную часть схемы можно ввести устройство для компенсации выделяющейся (или поглощающейся) в калориметре теплоты, чтобы обеспечить изотермические условия опыта [5]. Такая схема показана на рис. 47 справа. Компенсация осуществляется работой электрического нагревателя 57 постоянной мощности, намотанного на калориметрическом стакане. При измерении теплоты десорбции, т. е. процесса, идущего с поглощением тепла, компенсация осуществляется включением нагревателя 57. При адсорбции, т. е. когда процесс сопровождается выделением тепла, калориметр перед началом опыта выводят на рабочий режи.м с заранее включенны.м нагревателем 57. Когда температура калориметра начнет расти за счет выделения теплоты адсорбции, нагреватель выключается. [c.139]

В некоторых аппаратах преднамеренно избегают развития, межфазной поверхности (рпс. 14-1, г). Газ в них проходит над свободной поверхностью жидкости (поверхностное соприкосновение). Аппараты этого типа применяются в тех случаях, когда абсорбции сопутствует большой тепловой эффект. Здесь надо обратить особое внимание на снижение скорости процесса абсорбции, так как в противном случае, ввиду трудности отведения из аппарата значительных количеств тепла, будет расти температура жидкости. Это может вызвать невыгодный сдвиг равновесия (падение растворимости), а в некоторых случаях даже десорбцию ранее абсорбированных при низшей температуре компонентов. [c.739]

Любой природный процесс, сопровождающийся поглощением тепла, может быть использован для охлаждения. Практически охлаждающий эффект получают с помощью применения следующих физических процессов рабочих тел фазовых превращений, сопровождающихся поглощением тепла (плавление, парообразование, растворение соли) десорбции газов, расширения сжатого газа (с получением внешней работы) дросселирования (эффект Джоуля-Томсона) вихревого эффекта-, размагничивания твердого тела (магнитно-калорический эффект) термоэлектрического эффекта (эффект Пельтье). [c.5]

Продолжительность процесса десорбции в значительной мере зависит от скорости подвода тепла к адсорбенту. Очевидно, что подвод тепла только за счет продуваемого газа из-за значительного гидравлического сопротивления слоя при больших скоростях газа ограничивает дальнейшую интенсификацию процесса десорбции в неподвижном слое. Дополнительный подвод тепла в такой слой за счет греющих элементов хотя и позволяет интенсифицировать процесс регенерации адсорбентов, но приводит к неравномерному нагреванию частиц по слою. Перевод адсорбционных установок на непрерывный режим работы требует разработки непрерывных методов регенерации адсорбентов. В этой связи значительный интерес представляет предложенный в последние годы метод проведения процесса десорбции в кипящем слое, который обладает определенными преимуществами перед неподвижным слоем [45]. Особенно выгодным оказывается применение этого метода в процессах регенерации цеолитов, используемых при осушке газов, когда не требуется рекуперировать целевой продукт для дальнейшего использования.,В процессах же рекуперации летучих растворителей отрицательный эффект разбавления целевого продукта псевдоожижающим агентом может быть преодолен многократной циркуляцией газа через слой адсорбента. Большое распространение в промышленной практике получил также непрерывный метод десорбции в движущемся слое адсорбента. [c.83]

Абсорбционный метод основан на различной растворимости газов в жидкостях воде, водных растворах щелочей или кислот, водных растворах химических окислителей. Качество абсорбентов определяют растворимость в нем основного извлекаемого компонента и ее зависимость от температуры и давления. От растворимости зависят все главные показатели процесса условия регенерации, циркуляции абсорбента, расход тепла на десорбцию газа, расход электроэнергии, габариты аппаратов. Абсорбционные методы гаироко применяются в промышленности. Достоинством их является рекуперация ценных продуктов, а к недостаткам относят многостадий-ность процессов постоянной регенерации сорбентов и необходимость дополнительной очистки выделенных продуктов. Опыт работы промышленных установок показал, что эти методы позволяют достигнуть значительного эффекта очистки отходящих газов, однако они не решают проблему полного их обезвреживания. В тех случаях, когда газовые выбросы представляют собой многокомпонентную смесь органических веществ, очистка усложняется очистные сооружения достигают больших размеров, а это затрудняет их раз- мещение и обслуживание. [c.166]

Таким образом, суммарный расход тепла на регенерацию ноглот1ггеля складывается из теплового эффекта десорбции, расхода тепла на нагрев раствора до температуры регенерации и расхода тепла на получение пара для снижения парциального давления Oj над регенератором, т. е. на отдувку СОд паром [c.117]

В работе Э. Молинари [711] предполагается, что для реакций, в которых лимитирующей стадией является десорбция, в стационарных условиях работы катализатора компенсационный эффект мол<ет быть обусловлен передачей тепла, выделяющегося при адсорбции, десорбирующимся молекулам. С этой точки зрения константа, трактуемая как температура приготовления катализатора , согласно Молинари, означает температуру, при которой в реакции достигается адсорбционное равновесие, с изменением значения энергии активации. [c.316]

С, полностью восстанавливаются после охлаждения [310]. Возможность обезгаживания кристаллов обеспечивает их] использование в сверхвысоком вакууме. Исследования [313] показали, что если адсорбция и десорбция на поверхности кристалла отсутствуют, то частота колебаний не зависит от величины давления во всем диапазоне высокого и сверхвысокого вакуума. Несмотря на то, что пластины, вырезанные в направлении АТ-среза, имеют наименьший возможный температурный коэффициент частоты, все же необходимо принимать специальные меры, чтобы уменьшить изменение температуры кристалла за счет излучения от испарителя и выделения теплоты конденсации. Поэтому кристаллодержатель обычно охлаждается водой и образует радиационный экран, который окружает весь кристалл, за исключением рабочей поверхности. Тепло, получаемое по необходимости открытой поверхностью, все же вызывает увеличение температуры кристалла на несколько градусов Цельсия, что приводит к сдвигу частоты от 10 до 100 Гц [145, 310, 311] или эквивалентному изменению в массе от 10 до 10 г/см. Этот эффект можно ослабить, если использовать входное отверстие с малым диаметром (см. рис. 54, б), однако при проведении точных измерений им нельзя вовсе пренебрегать. Берндт [139] рекомендует на время, когда датчик открыт для испарителя и паров испаряемого вещества, держать заслонку перед подложкой закрытой. Это приводит к тому что основные изменения температуры датчика произойдут до того, как начнется осаждение веществ на подложку. [c.149]

Этот детектор измеряет теплоту сорбции, выделяющуюся при прохождении зоны вещества чфез неподвижную фазу [6]. Поскольку после сорбции всегда следует десорбция пробы, сопровождающаяся поглощением тепла из элюента, то в идеальном случае полонш-тельный и отрицательный эффекты должны чередоваться. Теоретически получают дифференциальную гауссову кривую. Такой детектор в состоянии различать все вещества, но, к сожалению, он до сих пор не лишен некоторых систематических ошибок. Значительным недостатком такого способа детектирования является несимметричность сигнала десорбционный сигнал менее острый, чем адсорбционный. Часто также площадь десорбционного пика меньше, поэтому при электронном интегрировании не удается получить гауссову кривую, а 8-образный сигнал делает невозможным идентифицирование близлежащих пиков. Точное определение времени удерживания (элюирование точек центра тяжести) едва ли возможно. Хотя высота адсорбционного пика и является функцией величины пробы, все же величина сигнала очень легко меняется в результате загрязнения или дезактивирования незначительных количеств адсорбента в измерительной ячейке. [c.70]

По мере адсорбции растворителя температура в зоне активной адсорбции повышается вследствие выделения теплоты адсорбции. Это тепло передается газу, который уносит ее в следующие зоны слоя и тем самым нагревает уголь перед зоной активной адсорбции (за счет частичного охлаждения потока). Следовательно, выс0котемпературная зона перемещается по высоте слоя адсорбента, вызывая, в конце концов, значительное повышение температуры выходящего газа и соответствующее снижение адсорбционной емкости по сравнению с возможной в условиях изотермического режима. Снижение адсорбционной емкости, обусловленное этим эффектом, можпо резко уменьшить, испаряя воду из угля во время периода адсорбции. Поскольку для регенерации обычно применяется водяной пар, регенерированный уголь оказывается насыщенным водой. При адсорбции растворителей, легко вытесняющих воду из угля, достигается достаточное охлаждение вследствие ее испарения и предварительное охлаждение слоя не требуется. В период регенерации через слой угля в течение 15—60 мин. пропускают водяной пар низкого давления. Начальная порция водяного нара служит главным образом для нагрева слоя до температуры регенерации при этом пар конденсируется. Конденсация некоторого дополнительного количества водяного пара является источником тепла десорбции, требуемого для удаления растворителя. Остальное количество водяного пара служит как отдувочный агент, одновременно снижая парциальное давление растворителя в паровой фазе и удаляя пары растворителя из системы. Согласно литературным данным [36] нри рационально заироектированной системе удельный расход водяного нара лежит в пределах 3—5 кг на 1 кг регенерированного растворителя. Примерно такой же удельный расход (см. ниже стр. 311) считают типичным для процесса актикарбон. [c.310]

Хранить метан можно, растворив его в холодном цропане и использовав перепады давления между магистральными газопроводами и городскими сетями. Метод основан на наличии зависимости между растворимостью метана и давлением. Метан растворяется в пропане при давлении в магистральном газопроводе (20— 35 ата). Выделяющееся при раство рении тепло сорбции повышает теплосодержание раствора. Десорбция проводится при низком давлении, соответствующем давлению в городских сетях (2—4 ата). Поглощающееся при десорбции тепло охлаждает раствор. Неизбежные в таком процессе потери холода компенсируются разностью дроссель-эффекта или могут покрываться действием холодильной установки. Нами были проведены опыты по сорбции метана охлажденным пропаном, подтвердившие указанные выше возможности хранения метана в охлажденном пропане. [c.48]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология