Адсорбция вытеснительная

С математической точки зрения задача динамики вытеснительной десорбции сводится к задаче динамики адсорбции смеси веществ при иных начальных и граничных условиях. Для общности рассмотрения вводят безразмерные параметры и переменные [c.105]

Эти уравнения решаются графическим путем, если для каждого компонента и вытеснителя известны изотермы адсорбции [3, 10]. На рис. б показана связь между диаграммой вытеснительного проявления и изотермами адсорбции. Точку А на изотерме, соответствующую концент- [c.17]

Рис. 6. Связь между изотермами адсорбции (а) и диаграммой вытеснительного анализа (б) смеси четырех веществ

В новейших хроматографических методиках активированный уголь в ряде случаев все же применяют как адсорбент, что обусловлено некоторыми его ценными свойствами. Так, при фронтальном анализе, вытеснительной хроматографии и т. п. можно с успехом использовать активированный уголь, несмотря на то что ход адсорбции на нем выражается изотермой Фрейндлиха. Преимущества активированного угля заключаются в его высокой активности, большой емкости и значительной селективности. Поэтому активированный уголь в отличие от полярных адсорбентов позволяет осуществить разделение некоторых гомологических рядов на индивидуальные соединения. [c.349]

Может служить высший гомолог или вещество совсем другого характера, но адсорбирующееся в данных условиях прочнее, чем все компоненты смеси [51а, 72]. Автор метода вытеснительной хроматографии Тизелиус разработал способ установления оптимальной концентрации вытеснителя Ри условии, если известны изотермы адсорбции как вытеснителя, так всех компонентов разделяемой смеси [132. При слишком низкой кон-ц нтрации вытеснителя наименее прочно адсорбируемое вещество вымывается из колонки уже под влиянием растворителя (рис. 344), так же как при элюционной хроматографии. Необходимо также правильно подобать оптимальные размеры столбика адсорбента с тем, чтобы количество [c.371]

Для проведения вытеснительной хроматографии необходима такая же сложная аппаратура, как и для фронтального анализа (стр. 369). При вытеснительной хроматографии легче, однако, добиться полного разделения компонентов смеси, благодаря чему ее можно использовать и для препаративного разделения. Методику, разработанную Тизелиусом, редко используют для препаративных целей, так как изотермы адсорбции компонентов смеси, как правило, не известны. Другой недостаток этого метода состоит в том, что нужно точно отделять очень близко расположенные адсорбционные зоны. Поэтому в данном случае необходимо применять более точные методы обнаружения, чем, например, при непрерывной элюционной хроматографии. [c.372]

Существуют несколько способов промышленной десорбции [49, 50]. 1. Вытеснительная изотермическая десорбция — это процесс, обратный адсорбции Силикагель при контакте насыщенного адсорбтивом адсорбента с газом, не содержащим адсорбтива. Расчет в этом случае принципиально не отличается от расчета процесса изотермической адсорбции. 2. Термическая десорбция за счет повышения температуры адсорбента до 100—200 °С или до 200—400 °С [c.311]

Технологическая схема. Технология адсорбционного извлечения жидких парафинов включает две основные стадии I) адсорбцию — селективное поглощение цеолитом н-алканов 2) десорбцию — удаление из слоя цеолита поглощенных углеводородов. На промышленных установках чаще всего применяется вытеснительная десорбция через слой цеолита пропускают вещество, которое способно, проникнув в пары цеолита, адсорбироваться в них и вытеснить парафины в качестве вытеснителя используются низкомолекулярные н-ал-каны и алкены, двуокись углерода, аммиак и др. [c.142]

Рис. 7. Построение диаграммы вытеснительного анализа смеси четырех веществ на основе их изотерм адсорбции

Открытие М. С, Цветом хроматографии базировалось, безусловно, на имевшихся достижениях в развитии теории адсорбции, в частности работах Ловица, Фрейндлиха и др. Однако умение М. С. Цвета глубоко анализировать работы других ученых отнюдь не умаляет значимости самого факта открытия. Изучение работ М. С. Цвета показывает, что его заслуга заключается прежде всего в том, что он создал подлинные основы процесса многоступенчатого сорбционного разделения сложных смесей, открыл проявительный вариант хроматографии, существенно развил фронтальный вариант, установил возможность проведения процессов по вытеснительному варианту, связал вместе все варианты хроматографии единым общим подходом. Исключительно интересны представления М. С. Цвета о физическом [c.12]

Принципиальное отличие адсорбции из растворов от адсорбции газов и паров прежде всего заключается в том, что такая адсорбция всегда имеет вытеснительный характер и осуществляется поэтому путем перераспределения компонентов раствора на границе раздела фаз, а пе за счет постепенного повышения концентрации вещества у поверхности адсорбента. Поэтому экспериментальные измерения дают лишь сведения об избыточной адсорбции одного из компонентов по сравнению с остальными (в простейшем случае — по сравнению с водой). [c.3]

При адсорбции из растворов вообще нельзя ожидать заметного влияния пористости на изотерму адсорбции (за исключением тех случаев, когда часть пор оказывается недоступной для молекул адсорбата по стерическим причинам) [149[. Это нивелирование возможного эффекта энергетической неоднородности адсорбента связано с тем, что адсорбция из раствора всегда носит вытеснительный характер и ее энергия определяется в большей мере различием в энергиях адсорбции обоих компонентов раствора, чем в энергиях адсорбции каждого из них в различных элементах объема адсорбционного пространства [130]. [c.58]

В книге была сделана попытка рассмотреть известные экспериментальные факты и теоретические обобщения, относящиеся к молекулярной (вандерваальсовской) адсорбции органических веществ из водных растворов углеродными адсорбентами, с единой точки зрения. Такой общей основой является представление о вытеснительном характере адсорбции при постоянном суммарном (по отношению ко всем компонентам раствора) объеме адсорбционной фазы и неизменной ориентации адсорбированных органических молекул. Эта ориентация определяется условиями минимума свободной энергии как при взаимодействии органического вещества с адсорбентом, так и при взаимодействии адсорбированных молекул с молекулами воды в жидкой фазе. [c.209]

Вытеснительная десорбция осуществляется с помощью контакта насыщенного адсорбента с иным газом или паром, который поглощается данным адсорбентом лучше, чем целевой компонент. При этом десорбирующий газ (пар) вытесняет исходный целевой компонент из адсорбента. Так, например, повышенная адсорбционная активность цеолитов по отношению к парам воды позволяет проводить вытеснительную десорбцию иных адсорбтивов из цеолитов с помощью паров воды. Вытеснительная десорбция обычно происходит при изотермических условиях, поскольку необходимая для десорбции теплота фазового перехода адсорбтива обеспечивается теплотой адсорбции вытесняющего компонента. [c.245]

Рис. 66. Соотношение между изотермой адсорбции (а) и кривы.ми вытеснительного проявления 5 (б).

Существенным недостатком процесса вытеснительной десорбции наиболее сильно адсорбирующимися веществами является трудность выделения их из молекулярных сит с целью дальнейшего использования последних в цикле адсорбции. В случае водяного пара, например, необходима длительная сушка адсорбента при 350—400°С под вакуумом. [c.84]

Для снятия теплоты адсорбции колонку помещают в рубашку, в которой циркулирует холодная вода. Разделение фракции нефти НК — 200 °С проводилось вытеснительным методом. Десорбент — этиловый спирт. Осторожно по стенке колонки приливают этиловый спирт в количестве ЮО мл. После его поглощения силикагелем приливают дистиллированную воду. С низа колонки отбирают три фракции 1) смесь парафиновых и нафтеновых УВ 2) промежуточную, состоящую из парафинов, нафтенов и ароматических УВ 3) смесь ароматических УВ. [c.234]

В присутствии водорода хемосорбция окиси углерода протекает по вытеснительному механизму [11] молекулы окиси углерода вытесняют водород с поверхности и садятся на свободную от водорода поверхность катализатора. Поэтому можно предполагать, что и на нетренированной поверхности катализатора при адсорбции окиси углерода работа выхода должна понижаться так же, как и на тренированном катализаторе. [c.89]

Рис. 1-5. Изотермы адсорбции, иллюстрирующие линии скорости и соответствующие вытеснительные концентрации веществ.

Кроме того, в кристаллах цеолитов высокое содержание воды, которая удаляется из кристаллов при нагревании их до 300 °С. В обезвоженном состоянии кристаллическая решетка цеолитов обладает высокой адсорбционной способностью по отношению к парам воды и газам. Сродство цеолитов к воде больше, чем к другим компонентам газа, так как решетка цеолита стремится восстановить максимальное содержание воды. Это объясняется сильной полярностью воды и щелочей в цеолито-вой решетке. Вследствие этого сильнее всего адсорбируются те компоненты газовой смеси, которые обладают наибольшим ди-польным моментом. Полярность при адсорбции является, таким образом, решающим фактором чем выше полярность компонентов газовой смеси, тем активнее он проникает в цеолито-вую решетку. Так, например, молекула воды по причине своей высокой полярности всегда вытесняет молекулы меркаптанов и сероводорода. То же самое можно сказать о диоксиде углерода и сероводороде сероводород способен вытеснять молекулы диоксида углерода вследствие более высокой полярности. Таким образом, в процессе адсорбции в адсорбере создается зона вода - меркаптаны - сероводород диоксид углерода, т.е. на цеолитах имеет место вытеснительная адсорбция. [c.65]

В 1971 г. в ФРГ впервые в промышленном масштабе был реализован процесс адсорбционного разделения ксилолов парекс , разработанный фирмой Universal Oil Produ ts (США). Процесс основывается на различном взаимодействии компонентов разделяемой смеси ароматических углеводородов s с адсорбентом. Наилучшим адсорбентом для этой цели являются цеолиты типа X и Y в калиевой и бариевой формах [26] при массовом соотношении Ва К от 5 до 35. На указанных адсорбентах удерживается и-ксилол, и при последующей десорбции он выделяется в очень чистом виде. В процессе Парекс применяется вытеснительная десорбция с использованием толуола или диэтилбензола. Десорбент от целевого продукта отделяется ректификацией. Адсорбция проходит в жидкой фазе при 150—180 °С и 0,8—1 МПа в двух адсорберах (рис. 63), работающих как единый аппарат, на стационарном слое адсорбента [27—29]. Аппарат разделен на 24 секции, между которыми установлены тарелки для распределения входящих и выходящих потоков. [c.255]

При вытеснительной хроматографии десорбция осуществляется промывкой адсорбционной колонки каким-либо органическим растворителем, адсорбционная способность которого значительно выше, чем у любого компонента исследуемой смеси. В качестве таких вытеснителей применяют спирты, кетоны, эфиры, хлорорга-нические растворители, бензол, толуол и др. Возможно и последовательное применение различных десорбентов, особенно при хроматографировании высокомолекулярных продуктов. Так как проявитель (вытеснитель) обладает большой адсорбционной способностью, то он вытесняет с поверхности адсорбента последовательно все компоненты исследуемой смеси в порядке, обратном их энергии адсорбции. [c.58]

Вытеснительный способ отличается от фронтального и элюентного, тем, что после введения пробы исследуемой смеси колонку промывают растворителем или газом-носителем, к которым добавлены растворимое вещество или вещество в газообразном (парообразном) состоянии (соответственно в жидкофазной и в газовой хроматографии). Это вещество должно адсорбироваться сильнее любого из компонентов разделяемой смеси и называется вытеснителем, так как оно, обладая наибольшей адсорбируемостью, вытесняет более слабо адсорбиругощиеся компоненты. Благодаря эффекту адсорбционного вытеснения, открытому Цветом, происходит вытеснение компонентов из адсорбента в последовательности, соответствующей их адсорбируемости, и компоненты полностью разделяются при этом зоны компонентов движутся по слою адсорбента с одинаковой скоростью, соприкасаясь между собой, по направлению к выходу из колонки. К моменту полного насыщения адсорбента вытеснителем детектор запишет ступенчатую выходную кривую, отличающуюся от фронтальной кривой тем, что каждая ступень соответствует чистому компоненту. Высота ступени характеризует данный компонент с качественной стороны, а длина ступени пропорциональна количественному содержанию данного компонента в исследуемой смеси. Обязательным условием для хорошего разделения в противоположность элюентному способу является резко выраженная выпуклая форма изотерм адсорбции разделяемых компонентов и вытеснителя. А это условие выполнимо лишь в случае применения высокоактивных адсорбентов активированных углей березового ВАУ, каменноугольного антрацита АГ-2, норита и др. [c.17]

Вытеснительный метод применим лишь в случае достаточно выпуклых пзотерм сорбции. Это условие выполняется только при адсорбции, так что применение вытеснительного метода, ограничивается областью газоадсорбционной хроматографии. [c.432]

Однако для препаративной хроматографии вытеснительный метод обладает рядом преимуществ, так как повышается допускаемая нагрузка колонки и происходит обогащение компонентов до характеристических концентраций. Если компоненты присутствуют в смеси в виде следов, их ступеньки настолько узки, что не могут быть обнаружены, так как перекрываются фронтами соседних компонентов. Но и тогда при знании изотерм адсорбции в отдельных случаях можно с успехом применять вытеснительный метод, поскольку известно, между какими компонентами следует ожидать появления этих веществ. Можно выделить участки, отвечающие фронтам, на которых сконцентрировались эти примеси, а затем из отобранных фракций выделить эти вещества в чистом виде, применяя обычный препаративный метод или другой подходящий способ. [c.435]

Разделение ведут фронтальным, элюснт-ным тк вытеснительным методами. Фронтальный метод заключается в постоянном пропускании через колонку раствора, содержащего смесь веществ. По мере продвижения раствора по колонке происходит накапливание легко адсорбирующегося вещества в верхней части, а первая порцня прошедшего раствора будет содержать только вещество с малой склонностью к адсорбции. Этот, метод удобно применять для очистки вещества от небольшого количества примеси. Адсорбент подбирают экспернмеитально. [c.38]

При вытеснительном методе предварительно адсорбированную смесь веществ промывают в колонке раствором другого вещества, которое адсорбируется легче всех остальных. Это приводит к последовательному вытеснению и разделению остальных веществ в соответствии с нх способностью к адсорбции. Так, при вытеснеиин двух веществ третьим, собирая порцнн вытекающего из колонки раствора, получают сначала раствор трудно адсорбирующегося вещества, затем смесн обоих веществ с постепенным повышеннем концентрации второго. [c.39]

Наиб, практич. значение имеет флокуляция в водной среде, вызванная высокомол,. Ф.- палиэлектролитами или неионогенными полимерами. При этом наиб, вероятна т. наз. адсорбционная флокуляция - соединение частиц в результате адсорбции отдельных сегментов макромол, цепи Ф, на разных частицах. Возможны также и др. механизмы взаимод. Mexjiy молекулами Ф., каждая из к-рых адсорбционно связана с одной частицей, неадсорбционная флокуляция, напр, вытеснительная, протекающая по механизму гидрофобных взаимодействий. [c.106]

Одна из основных стадий любого адсорбционного процесса — десорбция ноглощенных веществ — может осуществляться различными методами путем повышения температуры слоя адсорбента, снижения давления в системе, отдувки в токе газа-носителя, прилюнением вакуума и т. п., однако во всех случаях (за исключением вытеснительной десорбции) необходимым условием успешного осуществления десорбционной стадии является наличие минимального температурного уровня, обеспечивающего быстрое удаление адсорбата [1]. Теоретические основы стадии десорбции разработаны гораздо слабее, чем теория статики, кинетики и даже динамики адсорбции, в связи с чем большинство исследователей предлагают решения для частных случаев, содержащие ряд допущений [2]. [c.191]

Применительно к деароматизации нефтяных фракций разработана схема, в которой стадии адсорбции и десорбции разбивают на два периода [43]. В первом периоде стадии адсорбции процесс ведут до проскока лучше адсорбируюш егося компонента, получая рафинат высокой чистоты. Во втором периоде получают фракцию рафината, загрязненную извлекаемым компонентом. Затем адсорбер переключают на стадию вытеснительной десорбции. В первый период стадии десорбции с помощью вытеснителя из адсорбированной фазы удаляют адсорбат. Период заканчивается до момента появления вытеснителя в выходящем потоке. Затем во второй период десорбцию вытеснителя проводят в потоке нечистой фракции рафината, полученной во втором периоде стадии адсорбции. [c.362]

Эго единсгвенный способ, при котором выделение нормальных парафинов прои.зводится в жидкой фа.зе в псевдоожиженном слое цеолитов при небольшом давлении и температуре ниже начала кипения сырья. Десорбция прои.зводится путем вытеснительной адсорбции нормальным пентаном. Сырьем является кероси-но-га.зойлевая фракция, подвергнутая глубокой гидроочистке. Выделяемый целевой продукт — нормальные парафины с числом углеродных атомов от 10 до 23. [c.209]

Таким образом, присутствие полимерных и других молекул в растворе и в тонком слое между поверхностями само по себе влияет на взаимодействие поверхностей даже в отсутствие адсорбции. Сначала сближение поверхностей сопровождается их отталкиванием за счет деформирования и вытеснения полимерных клубков, а затем оно сменяется притяжением поверхностей из-за выгодности смешивания хорошего растворителя с полимером (рис. 3.51). Эти эффекты, обусловленные вытеснением свободного (неадсорбированного) полимера из тонкого слоя раствора, получили название вытеснительных. В дисперсных системах они приводят как к вытеснительной коагуляции (в разбавленных растворах полимеров), так и к вытеснительной стабилизации (в концентррфованных растворах). [c.624]

Течение процесса вытеснительной десорбции контролируется не только по результатам анализов газовоздушных проб на выходе из аппарата, но и косвенным путем по показаниям термометров, расположенных на различных высотах слоя. В начале каждого цикла наблюдается резкое нарастание температуры внутри десорбера (от нижней точки замера до вфхней) до значений, превышающих на несколько градусов температуру паро-воздушной смеси. Это свидетельствует о выделении теплоты за счет адсорбции паров воды на угле. Со временем температура по высоте слоя угля стабилизируется до постоянного значения (на 5-10 °С ниже температуры исходной паро-воздушной смеси). Установлено, что резкому повышению температуры соответствуют круто восходящие участки выходных кривых десорбции С82 (рис. 10.51). Кроме того, выходные кривые показывают, что при всех равных условиях ведения процесса с увеличением высоты слоя активного угля максимум концентрации С8г в паро-воздушной смеси увеличршается. Проведенные расчеты количества десорбированного из угля сероуглерода говорят о том, что полнота десорбции понижается с уменьшением слоя шихты. [c.579]

Приведенные обобщения Мозера по адсорбционным процессам неполны, В отечественных пубтакациях [I7,18] имеется более полный анализ адсорбционных процессов даны методы инженерного расчета равновесий адсорбций, проведенных более чем на 30 системах описаны оригинальные процессы адсорбции в закрученном потоке и вытеснительной адсорбции, приведена методика отсчета процессов на цифровых ЭВМ и т,д. В свете этих обобщений пессимистический вывод Мозера о будущем адсорбционных процессов представляется спорным, так как автор воспользовался для обзора лишь одной из многих публикаций советских специалистов. [c.9]

При адсорбции смеси двух органических компонентов из водного раствора и жидкая, и адсорбционная фазы состоят из трех компонентов. Поскольку здесь, как и прежде, предполагается, что химический потенциал адсорбента при адсорбции не изменяется и вследствие вытеснительного характера адсорбции из раствора изменение адсорбционного потенциала с ростом 0 на константе адсорбционного равновесия почти не сказывается (раздел IV), то условие адсорбционного равновесия в такой системе сводится к равенству химических потенциалов компоненнов в растворе и адсорбционной фазе [c.190]

Для выявления соотно-щения между изотермами адсорбции анализируемых компонентов и выходной кривой вытеснительного проявления Тизелиус 5 предложил простой графический метод (см. рис. 66, б). Если изотермы адсорбции первого, второго и третьего комно- [c.558]

Процесс TSF [221] использует метод вытеснительной адсорбции более низкомолекуляр ными парафинами, как -пентан и мзо-пентац. Высокая температура парофазной десорбции позволяет достигать высокой скорости десорбции. [c.84]

Метод вытеснения применяется преимущественно для разделения смесей относительно летучих веществ, так как для нолучения достаточно коротких хроматограмм требуется, чтобы концентрация вытеснителя в газе-носителе была достаточно велика. За последние годы опубликовано мало работ, посвященных этому методу, что объясняется, по-видимому, ограниченной применимостью адсорбентов и значительно большей гибкостью газо-жидкостного метода. Наблюдаемая иногда аномалия, например необратимая адсорбция и полимеризация на адсорбенте, делает метод практически неприменимым. Кроме того, вытеснительный метод не применим к веществам, имеющим сходные изотермы (какими чаще всего бывают изомерные пары), а также к веществам, элюирующимся последовательно при концентрациях, дающих нри детектировании одинаковую высоту ступени. [c.33]

К числу факторов, ограничивающих возможности применения метода газо-адсорбционной хроматографии, относятся 1) необратимая адсорбция 2) непостоянная активность адсорбентов 3) каталитические явления, происходящие на поверхности адсорбентов 4) чрезмерное удерживание полярнцх молекул. Первые два фактора обусловливают потерю активности колонки нри повторном использовании. Кроме того, непостоянство активности адсорбента наблюдается, когда колонка используется в слишком широкой области температур или в случае накопления на адсорбенте загрязняющих примесей газа-носителя. Каталитические явления наблюдаются в случае соединений, подвергающихся полимеризации или перегруппировке на активных поверхностях, в результате чего происходит либо изменение времени удерживания, либо необратимая потеря вещества. Четвертый фактор делает возможным применение газо-адсорбционной проявительной хроматографии только к сравнительно инертным газам и парам. Как указывалось ранее, к некоторым полярным смесям был успешно применен вытеснительный газо-адсорбционный метод [20]. [c.38]

В случае криволинейной изотермы прп наличии общих центров адсорбции для двух компонентов или взаимодействия в адсорбированном слое наблюдаются явления вытеснеппя. Мы рассмотрим их сначала для режима параллельного переноса, который осуществляется в ряде вариантов хроматографии (вытеснительная хроматография, хроматермох рафня, терлтческая десорбция). [c.18]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология