Теплота адсорбции десорбции

Для значительной части технологических процессов в стационарном зернистом слое, протекающих с движением через этот слой газа или жидкости, характерно непостоянство температур в объеме слоя кдк в пространстве, так и во времени. Поток, проходящий через слой, охлаждается или нагревается через стенки аппарата при этом в объеме слоя может идти выделение либо поглощение теплоты — стационарные во времени при проведении реакций, в которых зернистый слой имеет функции катализатора или инертной насадки, и нестационарные — в процессах адсорбции, десорбции, сушки и других с участием твердой фазы. [c.111]

В отличие от хемосорбции физическая адсорбция основана главным образом на вандерваальсовом взаимодействии между поверхностью твердого вещества и ее окружением. Поэтому теплота адсорбции нередко составляет не более 40 кДж на моль адсорбированного вещества и вследствие этого адсорбированный слой легко отделяется от поверхности. Удаление молекул адсорбированного вещества с поверхности адсорбента называется десорбцией. Для осуществления процесса десорбции [c.87]

Следует еще раз подчеркнуть, что все рассуждений о механизме адсорбции и кинетике контактных реакций на неоднородной поверхности базируются на гипотетических предположениях, касающихся 1) числа активных участков с различной адсорбционной способностью 2) зависимостей между характеризующими эти активные места величинами, такими как теплота адсорбции, энергия активации адсорбции и энергия активации десорбции. [c.281]

Необходимо отметить, что уравнения, по которому можно определить 8, нет, хотя 8 входит в некоторые из приведенных уравнений. Принято считать б" экстенсивным (зависящим от размера системы) коэффициентом уравнения внутренней энергии. В адсорбционных процессах, где главную роль играет поверхностная энергия, с помощью энергетического баланса, который определяется теплотой адсорбции и теплотой десорбции, можно учитывать с. Пренебрежение величиной с упрощает математические расчеты. [c.19]

Решение вопросов промышленной сорбции требует всесторонних знаний по системе н-парафин-цеолит. В частности, весьма важным является знание тепловых эффектов на стадиях адсорбции и десорбции, исследование которых позволяет вскрыть особенности процесса. Теплота адсорбции, зависящая от природы адсорбата, его молекулярной массы, степени заполнения им адсорбционного пространства и др., определяет характер связи молекул с поверхностью адсорбента. Имеющиеся в литературе сведения о тепловых эффектах основных стадий адсорбционного процесса немногочисленны [-1-6], причем и в этих работах рассмотрены отдельные аспекты. [c.8]

Теплоты адсорбции и десорбции и величины энергий активации при хемосорбции на металлах [c.51]

Теплота десорбции определяется той же разностью между уровнями и Л и, следовательно, совпадает с теплотой адсорбции [c.51]

При наличии энергии активации теплота десорбции будет выше, чем теплота адсорбции. Обращаясь к рис. 10, видим, что скорость реакции десорбции будет определяться разностью в высотах между уровнем Е и точкой пересечения 5. Эта разность равна сумме теплоты адсорбции (переход от Л к Ь) и энергии активации (переход от Л к 5). [c.58]

Имеются основания предполагать, что адсорбция на активированном или графитизированном угле, а также на графите должна происходить главным образом на базисных плоскостях. Поэтому поверхность этих веществ должна, по-видимому, иметь-довольно однородный характер. Это подтверждается полученными значениями теплот адсорбции физически адсорбированных молекул. Так, теплоты адсорбции многих газов, включая аргон, азот, кислород и ряд углеводородов, имеют практически постоянные значения [39б-е]. В некоторых случаях теплота адсорбции слегка уменьшается с увеличением степени заполнения. Гольдман и Поляни [39е, 175], в частности, указывают,, что теплоты адсорбции хлористого этила на угле при увеличении 0 от 0,09 до 0,60 падают с 12,5 до 9,5 ккал/моль. Теплоты десорбции н-пентана [39г], сероуглерода 39д] и диэтилового эфира [39е] на том же угле обнаруживают подобную же зависимость от степени заполнения. Следовательно, можно сделать вывод, что в аналогичных случаях уменьшение теплоты адсорбции вызывается неоднородностью поверхности. [c.111]

Сущность работы. Если компоненты газовой смеси обладают различным адсорбционным сродством по отношению к выбранному адсорбенту, то при хроматографической десорбции такой смеси, каждый ее компонент будет двигаться вдоль слоя адсор- бента с различной характерной для данного компонента скоростью. Это может привести к разделению смеси. Следовательно, различие величин адсорбции, теплот адсорбции и других характеристик системы адсорбат — адсорбент может быть положено в основу адсорбционного хроматографического разделения и анализа сложных смесей газов. [c.139]

Участие теплоты адсорбции и десорбции в общей энергетике гетерогенного каталитического процесса может порождать температурные аномалии — спад скорости реакции при повьппении температуры. Так, гидрирование этилена на платинированном угле при низких температурах идет на заполненной этиленом поверхности по нулевому порядку. С повышением же температуры заполнение падает, порядок растет от О до 1 и равенство Е,(лж = сменяется на = Е — д, и если д > Е, [c.311]

На рис. 5.1 изображена энергетическая диаграмма реакции,, проходящей с участием гетерогенного катализатора (/) и без него (2). От аналогичной энергетической диаграммы с участием гомогенного катализатора данная диаграмма отличается теплотами адсорбции и десорбции. Адсорбция молекул реагирующих веществ на поверхности катализатора обычно сопровождается выделением теплоты ( //адс<0). Чем прочнее связи исходных молекул с атомами на поверхности катализатора, тем больше теплота адсорбции. Очень сильное адсорбционное взаимодействие может препятствовать прохождению основного химического процесса. [c.236]

Развитие представлений об активированной адсорбции, изучение изменений энергии активации адсорбции, теплот адсорбции и десорбции с изменением степени заполнения поверхности и природы катализатора имеет важное значение для выяснения сущности гетерогенного катализа. [c.182]

На рис, 3.11 приведены изотермы адсорбции и десорбции пара воды на гидроксилированной и частично дегидроксилированной поверхности кремнезема, а на рис. 3.12 — соответствующие зависимости дифференциальной теплоты адсорбции д от адсорбции Г, На гидроксилированной поверхности молекулярная адсорбция пара [c.64]

Выбор адсорбента сводится к требованию наибольшей селективности адсорбции компонентов анализируемой смеси. Селективность должна проявляться в различии коэффициентов Генри для компонентов разделяемой смеси и в разности теплот адсорбции. Часто слишком большие значения Q и К нежелательны, так как приводят к затруднениям в десорбции и ухудшению разделения и увеличению времени проведения опыта. [c.48]

Материал может высыхать, т. е. десорбировать влагу, только если давление водяного пара в нем больше давления пара в среде в противном случае он будет увлажняться — адсорбировать влагу. На рис. 17.1 показаны типичная изотерма адсорбции (десорбции) — кривая равновесной влажности — и области разных состояний влажного материала. Часть кривой при малых значениях относительной влажности ф газа, обращенная выпуклостью к оси влагосодержания материала, характерна для области мономолекулярного слоя влаги, появление которого при адсорбции сопровождается большим выделением теплоты, а удаление требует весьма значительной затраты энергии. На участке изотермы, обращенном выпуклостью к оси ф, процессы идут с меньшим изменением энергии. Точка пересечения изотермы с координатой ф = 100% — гигроскопическая точка Г, соответствующая максимальному гигроскопическому влаго-содержанию называемому также критическим влагосодержанием № р. Если Ж < Жг, то давление пара в материале меньше давления пара над свободной водой и зависит не только от температуры, но и от Ж. Это состояние материала называют гигроскопическим состоянием. Если же > Жг, то давление пара в материале равно давлению пара над свободной жидкостью и, следовательно, не зависит от содержания в нем влаги. Это состояние называют влажным состоянием. При высушивании удаляется вся физико-механически связанная влага и часть гигроскопической, до достижения равновесного влагосодержания [c.358]

Эта теория акцентировала внимание на важности изучения изменений энергии активации адсорбции, теплот адсорбции и десорбции с изменением природы катализатора и степени заполнения поверхности. [c.36]

Для выяснения природы адсорбционного коэффициента Ь необходимо учесть, что, согласно уравнению (III.1), константа 1 слабо зависит от температуры. Напротив, в отличие от адсорбции процесс десорбции всегда активирован, так как для осуществления десорбции молекуле необходимо сообщить энергию, превышающую теплоту адсорбции Q. Поэтому 2. которая дает долю молекул, обладающих энергией большей, чем теплота адсорбции Q, должна изменяться с температурой согласно больцмановской экспоненциальной функции [c.39]

Аналогично, изменение энергии активации десорбции составляет долю р от изменения теплоты адсорбции [c.60]

Таким образом, десорбция без ассоциации описывается уравнением первого порядка по степени заполнения или концентрации адсорбированного вещества. Процесс десорбции требует энергии активации, по меньшей мере равной теплоте адсорбции. [c.61]

Энергия активации десорбции связана с теплотой адсорбции Q и энергией активации адсорбции адс уравнением [c.61]

Электролитические методы применимы лишь для газов, не содержащих непредельные соединения, конденсационные — для низкокипящих газов, оптические — для определения влажности индивидуальных газов калориметрические методы, основанные на измерении теплоты адсорбции и десорбции воды осушителями, требуют периодической регенерации осушителей и перекалибровки приборов, а хроматографические методы оказались достаточно длительными. [c.292]

Часть водяного пара, подаваемого на десорбцию, идет на нагрев адсорбента и аппарата, на компенсацию теплоты адсорбции и отрицательной теплоты смачивания. Другая, несконденсировавшаяся часть пара уносит десорбированное вещество из аппарата. С помощью водяного пара обычно регенерируют активный уголь. Силикагели, алюмогели и цеолиты регенерируют продувкой при повышенной температуре. [c.208]

Из рассмотрения уравнений (96) и (99) следует, что на величину критерия разделения прежде всего оказывает влияние природа адсорбента, так как Кх прямо пропорционально Д . Отсюда следует, что выбор адсорбента должен свестись к требованию наибольшей селективности адсорбции компонентов анализируемой смеси. Эта селективность должна проявляться в различии коэффициентов Генри для компонентов разделяемой смеси и в разности теплот адсорбции. Следует отметить, что важна именно достаточная разность теплот адсорбции Д , а не абсолютные ее величины Часто слишком большие значения и Г нежелательны, так как это приводит к затруднениям в десорбции, к ухудшению разделения и затягиванию времени опыта. [c.148]

Таким образом, геометрия поверхности катализатора, по-видимому, влияет на энергию активации я теплоты адсорбции десорбции, что в конечном итоге, и оиределяет концентрацию и подвижность адсорбированных частиц на поверхности. Если эти частицы являются радикалами и реакция лротекает лутем их рекомбинации, увеличение поверхностной. концентрации реагирующих веществ приводит к ускорению каталитической. реакции. Кроме того, катализатор (Может действовать как кислота (или основание), ускоряя реакцию образующимися ионами карбония или оксония. Фактически это указывает на возможность разработки катализаторов, действующих путем концентрирования и ориентирования (реагирующих веществ, адсорбированных в лолимолеку-лярных слоях. [c.533]

Термические эффекты безнагревных процессов, кроме теплоты адсорбции (десорбции), включают теплоту сжатия и расширения газа при подъеме и сбросе давления в адсорберах. При отношении давления на стадиях Ра/Рй "МО безнагревные процессы часто допустимо рассматривать как изотермические [1]. [c.145]

Чтобы каталитическая реакция протекала быстрее гомогенной некаталитической, необходимо, чтобы катализатор повышал степень компенсации энергии разрывающихся связей энергией образую1цихся. На рис. 4.2 показано изменение энергии на различных стадиях простой экзотермической реакции. .ом> - адс> де это энергия активации гомогенной реакции, адсорбции реагентов на катализаторе, образования активированного комплекса и десорбции продуктов соответственно и Чдес - экзотермическая теплота адсорбции и эндотермическая теплота десорбции А Я - общее изменение энергии в реакции, ко- [c.86]

А В -гомогенный активированный комплекс - энергия активации образования А В е — энергия активации активи])0ванн0й адсорбции более трудно сорбируемого исходного компонента вр - энергия активации десорбции продукта — энергия активации образования активированного комплекса (реакции) АВ К q, — теплота экзотермической десорбции Ан — общее изменение энергии и реакции, т.е. разность энтальпий реагентов и продукта экзотер>дической реакции А КВ К - адсорбированные реагенты и продукты реакции [c.87]

Для изучения основных закономерностей протекания адсорбционно-де-сорбционного циклического процесса в целях наглядности математичеркую модель процесса составляем [84] для адсорбционного аппарата, первоначально свободного от примеси, на вход которого в течение времени /а поступает газ с концентрацией примеси Со затем аппарат переключают на десорбцию, и в течение времени /д на тот же вход аппарата (прямоточная десорбция) поступает чистый газ. Термодинамические параметры процессов адсорбции и десорбции считаем одинаковыми. Кроме того, считаем, что теплота адсорбции мала и теплообмен между твердой и газовой фазами отсутствует. Расход газа через слой поглотителя постоянен, эффект продольной диффузии отсутствует, процесс адсорбции рассматривается во внешне- [c.236]

При 700 К о адс > Шдес при адс > 54 кДж/моль (13 ккзл/моль). Следовательно, если теплота адсорбции меньше 54 кДж/моль, то скорость реакции может лимитироваться при этой температуре адсорбцией. Если адс > 54 кДж/моль или температура ниже 700 К, го скорость реакции может лимитироваться десорбцией. [c.146]

Другим распространенным методом определения силы кислотных центров является измерение адсорбции (десорбции) газообразных оснований. Метод основан на том, что молекулы основания, адсорбированные на более сильных кислотных центрах, более стабильны и труднее удаляются с них. Измеряя количество адсорбированного основания при разных температурах, можно судить о силе ее кислотных центров. Характеристикой последних может служить и теплота адсорбции различных оснований. В качестве адсорбатов используются аммиак, пиридин, хинолнн, н-бутиламин, триметиламин и др. О силе основных центров судят по адсорбции веществ, обладающих кислотными свойствами (например, ( нола, СО2, BF3). [c.382]

Как уже указывалось (стр. 93), по современным представлениям следует различать 1) обычную адсорбцию за счет сил притяжения и 2) хемосорбцию за счет химических валентных сил. Несмотря на то, что между обоими типами адсорбции нельзя провести резкой грани, во многих отношениях они значительно различаются. При обычной адсорбции газ или пар конденсируется по всей поверхности многослойно, выделяющаяся при этом теплота адсорбции невелика и составляет 2000—8000 тл1г-мол, и процесс обратим. В случаях хемосорбции образуется мономолекулярный слой, занимающий обычно не всю поверхность, а локализующийся на наиболее активных участках. Остальная часть поверхности при этом также сорбирует, но чаще всего лишь физически. Теплота хемосорбции может доходить до 200 000 кал г-мол, причем десорбция протекает с большим трудом, и часто вещество десорбируется химически измененным. При хемосорбции получаются настоящие двумерные химические соединения, поэтому их часто называют двумерными. Для образования таких соединений необходима некоторая энергия активации. [c.116]

ЧТО время ИХ адсорбции очень мало. В противоположность им молекулярные кислородные ионы, соответствующие рис. 18, каталитически неактивны, так как теплота их десорбции сли1лком высока. [c.85]

Эффект разрыхления, возможно, также играл определенную. роль в опытах Тейлора и его сотрудников, уже описанных в разделе IX, 3, в которых увеличение температуры во время медленной адсорбции (требующей энергии активации) во многих случаях вызывало быструю десорбцию и последующую медленную повторную адсорбцию [290]. Как было отмечено в данном разделе, это явление часто считалось доказательством неоднородности поверхности по отношению к хемосорбции. При этом принималось, что наряду с участками, обладающими сравнительно низкой теплотой адсорбции и сравнительно низкой энергией активации, суидествуют участки, где как теплоты хемосорбции, так и энергии активации имеют более высокие значения. [c.154]

Впрочем, имеется еще одна возмон<ность для объяснения указанных закономерностей. В разделе VI, 3 отмечалось, что хемосорбция водорода происходит различными способами. Если к обсуждаемому здесь явлению можно было бы применить общую схему, приведенную на рис. 13, то процесс быстрой хемосорбции заключался бы в хемосорбции водорода в минимуме Еа кривой АВЕа а, При этом энергия активации (Еа)л могла бы быть практически равной нулю. Если температура не слишком мала, то эта хемосорбция сопровождалась бы медленным процессом, отвечающим кривой АВЕвРв с энергией активации Еа)в- Повышение температуры вызвало бы десорбцию атомов, адсорбированных в Еа. но не в Ев- Вслед за этой десорбцией продолжался бы медленный процесс, приводящий к адсорбции атомов в Ев- Если принять эту схему, то тогда на поверхности наряду с участками, характеризуемыми высокой теплотой адсорбции и высокой энергией акти- [c.154]

X.- экзотермич. процесс, сопровождающийся вьщелением значит, кол-ва теплоты. Напр., при X. кислорода металлами вьщеляется до 500 кДж/моль. Для газов теплота растворения при X. абсорбентами также велика (до 130 1ж/моль) и существенно выше, чем теплота растворения газов при физ. абсорбции. Десорбция хемосорбентов, отличающихся высокими теплотами адсорбции или растворения, обычно затруднена, что иногда приводит даже к практич. необратимости процесса. В гетерог. катализе X. рассматривают как отдельную стадию, предшествующзто хим. превращению. [c.228]

При десорбции только те молекулы могут снова перейти в газовую фазу, которые обладают достаточной энергией, превышающей теплоту адсорбции одной молекулы Число молекул, десорбирующихся с единицы поверхности в единицу времени [c.42]

Если улавливание производить из потока газа, не содержащего кислород, поглощение сернистого ангидрида происходит по законам физической адсорбции и при десорбции активность адсорбента полностью восстанавливается. Изотермы адсорбции сернистого ангидрида на активном угле, но данным Анурова, характеризует рис, 14,2. Теплота адсорбции сернистого газа в среднем составляет (в кДж/моль) па силикагеле 23, на графите 30, на активном угле 44, на активцых полукоксах до 42 [2]. Однако реальные технологические и вентиляционные газы в подавляющем большинстве случаев — кислородсодержащие. [c.272]