Коэффициент разделения при адсорбции

Приведенные выше уравнения показывают, как по изотермам кажущейся адсорбции можно вычислить истинную адсорбцию, состав адсорбированной фазы и коэффициент разделения, если известна величина норового объема. Другим способом получения этих величин является метод адсорбции непосредственно из паровой фазы, В этом методе адсорбент помещается в паровую фазу над бинарным раствором известного состава, а затем по разностям количеств и концентрации исходного и полученного растворов определяется общая адсорбция каждого компонента. Поскольку все три фазы — жидкая, паровая и адсорбированная — находятся. в равновесии, состав адсорбированной фазы должен быть тем же, что и при непосредственном контакте с жидкостью. Впервые этот метод был применен в 1913 г. Вильямсом к системе уксусная кислота — вода — древесный уголь [49], однако до настоящего времени он мало использовался. Вильямс вывел также уравнение для расчета изотермы истинной адсорбции, которое хотя и отличается по форме, но все же эквивалентно уравнению (6). [c.140]

На рис. 10 показано влияние температуры на адсорбцию системы а-метилнафталин — декалин на силикагеле в области почти всех возможных концентраций [20]. Для сравнения иа этом же графике приведены данные для системы толуол — и-гептан при 25°, изображенные пунктирной линией. Влияние температуры на коэффициент разделения непрерывно уменьшается вплоть до самых высоких исследованных концентраций. [c.146]

Можно установить соотношение между коэффициентом разделения а и индексом адсорбции ИА в следующем виде [c.159]

График зависимости коэффициента разделения а от ИА приведен па рис. 17. При значениях индекса адсорбции меньше 40 соотношение между а и ИА носит линейный характер для того силикагеля, который применялся в данных опытах (U = 410 мл). При значении индекса адсорбции, большем 150, величина а с увеличением ИА растет все быстрее и быстрее, пока не достигнет бесконечности при ИА = 409,2. Таким образом, для соединений с относительно высоким индексом адсорбции трудности при проведении десорбции увеличиваются быстрее, чем растет сам индекс адсорбции. Иначе это можно представить себе так, что единица вверху шкалы больше, чем внизу. Однако для того интервала индексов адсорбции, которому соответствуют значения этой величины для [c.159]

Коэффициент разделения и избирательная адсорбционная емкость отнюдь не могут считаться эквивалентными характеристиками при оценке избирательного действия адсорбента. Адсорбент с большой удельной по- верхностью, обладающий поэтому и большой избирательностью адсорбции, в то же время может иметь относительно большие поры, в результате чего он может характеризоваться относительно малым коэффициентом разделения. Риз [41] описал недавно аэрогель кремнезема с большой удельной поверхностью (796. и /г), но в то же время и с большим средним диаметром [c.160]

Периодический процесс адсорбции в паровой фазе проводят следующим образом адсорбер заполняют десорбентом, далее подают порцию сырья, после чего опять вводят (в необходимом количестве) десорбент, который вытесняет углеводороды сырья, и т. д. Из адсорбера вначале вытесняются углеводороды, имеющие меньшее сродство с адсорбентом (меньший коэффициент разделения), а затем большее [c.125]

Хорошей иллюстрацией правила уравнивания полярностей является адсорбция органических соединений на углях. На рис. HI.17 представлена диаграмма избирательности адсорбции органических веществ из водных растворов на активном угле КАД. По осям координат представлены мольные доли адсорбирующихся компонентов без учета растворителя (воды), и поэтому получены зависимости, подобные уравнению (III. 97). Из этой диаграммы видно, что на активном угле КАД можно разделить анилин и нитроанилин, причем последний преимущественно остается в водной фазе (кривые 1а и 16). Анилин адсорбируется несколько хуже фенола, но их коэффициенты разделения небольшие. В результате избирательность адсорбции в системе фенол—анилин мала (кривые 2а и 26). Это объясняется тем, что полярности фенола и анилина близки и значительно меньше, чем полярность нитроанилина, который поэтому сильнее удерживается водной фа-< ЗОЙ и меньше — неполярной поверхностью активного угля. [c.155]

В распределительной жидкостной хроматографии коэффициент разделения называют коэффициентом распределения, в хроматографии исключения (ситовой хроматографии)—коэффициентом исключения, в адсорбционной жидкостной хроматографии — коэффициентом адсорбции, в ионообменной хроматографии и гель-про-никающей хроматографии — коэффициентом разделения. [c.8]

Избирательность адсорбции двух компонентов не изменяется в присутствии третьего компонента. Так, коэффициент разделения смеси этилена и пропана [c.150]

Изменение температуры в интервале от —20 до 25 °С приводит к несуш ественному изменению избирательности адсорбции пропан-пропиленовой смеси на силикагеле коэффициент разделения находится в пределах 3,1—3,8 [5]. Алюмогель обладает не-сколько более низкой избирательностью. При 25 °С и атмосферном давлении коэффициент разделения различных типов алюмогелей колеблется между значениями 2,20 и 2,86. [c.305]

В табл. 15-2 приведены данные по адсорбции бинарных систем углеводородов разной молекулярной плотности и разной степени насыщенности на силикагеле. В системе этилен — пропан наличие дополнительной специфической составляющей взаимодействия этилена с адсорбентом проявляется в резком снижении избирательности по сравнению с избирательностью на активном угле, хотя в обоих случаях хуже адсорбирующимся компонентом является этилен. Коэффициент разделения при нормальном давлении на угле составляет 13 6, на силикагеле — только 2,1. [c.308]

В системе метан — этилен, наоборот, преимущественная адсорбция этилена усиливается при контакте углеводородов с силикатной поверхностью. Коэффициент разделения в одинаковых условиях на силикагеле составляет 19,0, а на угле 15,4. [c.309]

На рис. 15,17 представлены кривые адсорбционного равновесия в системе водяной пар — к-гек-сан на силикагеле при объемном соотношении компонентов в газовой фазе 1 1 и суммарной концентрации извлекаемых компонентов 0,5% (об.) [27]. Избирательность адсорбции влаги значительна, но уменьшается прн повышении температуры. Коэффициент разделения составляет при 20 С — 32 при 40 °С — 16 прн 60 °С — 7. Присутствие углеводорода при обычных температурах снижает адсорбционную емкость силикагеля по воде на 10— 20%. Повышение температуры приводит к резкому снижению влагоемкости силикагеля. В этих условиях освобождается значительное число вакантных [c.314]

В работе [1] приведены данные по адсорбционному равновесию этан-этиленовой смеси на искусственных цеолитах типа NaA при нормальном давлении и трех температурах. Сопоставление этих данных с коэффициентами разделения, изученными для систем этан-этилен на других адсорбентах, выявляет преимущества цеолитов в отношении избирательности адсорбции олефинов. Средний коэффициент разделения составляет 16,3 при О °С и 13,7 при 20 °С, в то время" как для силикагелей при [c.345]

В соответствии с разницей в теплотах адсорбции находится избирательность адсорбентов по пропан-пропиленовой смеси. При температуре 25 °С и нормальном давлении коэффициент разделения составляет на активном угле 1,1 [15], на силикагеле КСМ 3,5 [16], на цеолите СаА 17,0 [17]. На рис. 17,5 представлены кривые адсорбционного равновесия пропан-пропиленовой смеси на модифицированном цеолите СаА [18], а также для сравнения на других типах адсорбентов. [c.348]

При расчете адсорбционных установок, предназначенных для сероочистки природных и попутных нефтяных газов, необходимо учитывать влияние высших углеводородов, подавляющих адсорбцию сероводорода. Исследование адсорбционного равновесия в системе сероводород — к-бутан, проведенное [53] на цеолитах NaX, показало, что адсорбированная фаза обогащается к-бутаном. Чем выше температура, тем меньше концентрация сероводорода в адсорбированной фазе. Соответственно увеличивается коэффициент разделения [c.364]

Типичные сорбенты для нормально-фазовой ЖХ — немодифицированный силикагель и оксид алюминия. Участие полярных центров адсорбции, имеющихся на поверхности этих носителей, в процессе удерживания подтверждается часто наблюдаемыми большими коэффициентами разделения геометрических изомеров. [c.57]

Изотермы адсорбции и коэффициент разделения изотопов водорода при низкотемпературной адсор 1ии на синтетических цеолитах. [c.92]

В промышленности реализован процесс, именуемый Парекс , который осуществляется в адсорбере с неподвижным слоем цеолита при 150-180 °С и давлении 0,8-1,0 МПа. Коэффициент разделения п- и л<-ксилола на цеолитах равен 3,75, что подтверждает большую способность к адсорбции л-ксилола. [c.388]

Задолго до того, как был введен коэффициент разделения и предложен его расчет, хроматографисты методом проб и ошибок установили, что для фиксированного размера образца более сложные разделения требуют значительно большего отношения массы насадки к массе образца, чем в случае легких разделений. Как показано в табл. 1.3, эмпирические положения, развитые в 40-х гг., достаточно хорошо согласуются с нагрузками, предложенными в 60-х гг. на основе значения линейных изотерм адсорбции и стандартизации адсорбента. Следует подчеркнуть, что величина нагрузки зависит в большинстве случаев от параметров, перечисленных на рис. 1.6, которые влияют на N. Таким образом, любые рекомендации, опубликованные для удобства хроматографиста, как раз и являются основными положениями . Эксперимент все еще служит лучшим путем определения, какую нагрузку следует выбрать для данной ситуации. Структура и свойства молекул, характер их взаимодействий с подвижной и неподвижной фазами в присутствии других компо- [c.28]

Это уравнение можно использовать в тех случаях, когда коэффициент разделения не зависит от давления и состава газа. При адсорбции смеси азота и кислорода на цеолите NaX состав адсор-бированно фазы изменяется с давлением и наибольшая селективность по отношению к азоту наблюдается при низком давлении п низкой концентрации азота. [c.705]

Соотношение между коэффициентом разделения для газовой смеси и разностью в теплотах адсорбции составляющих смесь газов описывается следующим уравнением [c.707]

Изотермы истшшой адсорбции, состав адсорбированцой фазы и коэффициент разделения. Когда адсорбируются оба компонента бинарной меси, то изотерма кажущейся адсорбции представляет собой результат комбинации изотерм истинной адсорбции для каждого компонента. Бартелл л Слоун [1] получили изотерму кажущейся адсорбции, имеющую З-образ-ную форму, комбинируя видоизмененные уравнения Фрейндлиха для адсорбции каждого компонента, но полученные изотермы не являются изотермами истинной адсорбции [25]. Если считать, что адсорбированная фаза представляет собой все вещество, находящееся в порах, то величина истинной адсорбции А может быть получена добавлением общего объема растворенного вещества в порах к величине избирательной адсорбции. Таким образом, [c.139]

Существует много органических соединений, индексы адсорбции которых на силикагсле составляют от 200 до 300, i. е. для этих соединений величина коэффициента разделения а при концентрации 0,2% составляет от 480 до 1375. Такие большие значения коэффициента разделения лишний раз показывают, насколько высока избирательность разделения,. получаемого при адсорбции. [c.159]

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]

Коэффицжент разделения зависит от концентрации компонентов в смеси. На рис. 3.37 нанесены кривые адсорбции пяти систем на силикагеле, а на рис. 3.38 показана зависимость коэффициента разделения от равновесной концентрации компонента [81]. Приведенные данные свидетельствуют о том, что чем больше абсолютное значение коэффициента разделения, тем больше он изменяется при изменении состава равновесной смеси. [c.122]

Коэффициент разделения этилена при отделении его от этана на активированном угле = 1,5 (/) = 760 мм рт. ст., г = 25°), а для выделения пропилена из пропан-пропиленовой смеси = 1,1 [46]. Специальными адсорбентами можно разделить углеводороды, имеющие близкие температуры кипения, но различные по химической природе. Непредельные (олефиновые, диолефиновые, ацетиленовые) адсорбируются такими полярными твердыми поглотителями, как силикагель и алюмосиликаты, тем сильнее, чем больше непредельность углеводорода. Так, коэффициент отделения ацетилена от этилена на силикагеле jS pq Hs = 3 (/) = 1 ama) [46]. Чем больше разница в теплотах адсорбции, тем выше селективность их разделения. Теплота адсорбции бутилена-1 на силикагеле на 3 ккал выше теплоты поглощения бутана [47]. Гольберг, Платонов и Павлова сообщают об успешном выделении 92—99%-НОГО пропилена из фракции Сз, содержащей 25% sHg, непрерывной адсорбцией мелкопористым силикагелем [48]. [c.177]

Здесь д и г/— содержание первого и второго компонента, % (мольн.) индекс а обозначаёт адсорбированную фазу, а индекс н — неадсорбированную. Если а=1, адсорбция обоих компонентов происходит в одинаковой степени, т. е. адсорбционное разделение неосуществимо. При а>1 первый компонент (J ) адсорбируется лучше. Если принять, что из смеси ароматических углеводородов Се уже выделены ректификацией этилбензол и о-ксилол, то происходит разделение только п- и л-кснлолов. Для цеолита X в К- и Ва-формах коэффициент разделения я- и л-ксилола равен а=3,75, т. е. п-ксилол будет адсорбироваться значительно интенсивней. [c.222]

Эффективность адсорбционного разделения двух илп нескольких веществ и потерн очищаемого колшо-нента вследствие совместной адсорбции с примесями определяются избирательными свойствами адсорбента, количественно оцениваемыми кривыми адсорбционного равновесия. Каждому соотношению компонентов в газовой фазе соответствует определенный состав адсорбированной фазы. Кривые адсорбционного равновесия отражают мольный состав адсорбированной фазы в зависимости от мольного состава газовой фазы при постоянном суммарном давлении двух адсорбирующихся компонентов. В качестве меры избирательности адсорбции предложено [1—41 применять коэффициент разделения [c.148]

К сожалению, многообразие различных сочетаний компонентов в бинарных и более сложных смесях, с которыми встречаются инлгенеры при решении конкретных задач газоразделенпя, не позволяет дать исчерпывающий материал по адсорбционному равновесию, необходимый для расчета технологического процесса. Работы теоретического плана пе дают простого и универсального метода выч1юления меры избирательности адсорбции — коэффициента разделения. Между тем избирательные свойства адсорбентов проявляются уже в результате сравнения изменения энергии компонентов в процессе фазового перехода. Это сравнение в теории объемного заполнения микропор находит количественную характеристику в виде коэффициента аффинности р. Значения Р установлены для большинства компонентов промышленных газов [8, 9]. [c.157]

Метод определения коэффициента разделения по отношению коэффициентов аффинности не претендует на высокую точность. Однако формула (5.28) пригодна Д.Т1Я количественной оценки избирательности адсорбции в технологических расчетах, если отсутствуют данные по адсорбционному равновесию смеси. Достаточная надежность формулы подтверждается небольшим абсолютным значением первого слагаемого правой части (0,23), так как для смеси веш еств с совпада-юш иы11 коэффициентами аффинности (Рх = Рз) логарифм коэффициента разделения должен быть равен нулю. [c.159]

В табл. 17-5 приведены данные по совместной адсорбции этилена и двуокиси углерода на цеолите СаА [23]. Коэффициент разделения при 25 °С, атмосферном давлении и соотношении компонентов в газовой фазе 1 1 составляет 3,75. Высокая энергия фазового перехода при ноглощ ении двуокиси углерода вызывается взаимодействием квадруполя молекулы с активными центрами — катионами цеолита [24]. [c.353]

Избирательность адсорбции гомологов ацетилена в смеси с ацетиленом, за исключением случая адсорбции на цеолите NaA, убывает в следующем порядке диацетилен, моновинилацетилен, метилаце-типен. При повышении температуры коэффициент разделения адсорбентов несколько снижается. Во всех случаях избирательность адсорбции на цеолитах СаА и NaX выше избирательности адсорбции на активных углях. Из активных углей наибольшей избирательной способностью обладает импортный уголь RKD-IV, применяемый за рубежом для очистки ацетилена от высших гомологов, и советский опытный образец А-4. [c.358]

В табл. 17-6 приведены данные по совместной адсорбции смеси н-гексан — бензол на цеолите тина У. Коэффициент разделения в этой системе в заврюи-мости от условий опыта изменяется от 13 до 52. [c.361]

Температурный уровень оказывает решающее влияние на избирательность поглощения сернистого ангидрида в присутствии двуокиси углерода. Как показывают кривые адсорбционного равновесия (рис. 17,23), при низких температурах из смеси двуокись углерода — сернистый ангидрид мордени-том преимущественно поглощается первая. С повы-шением температуры происходит инверсия избира- о тельности, из смеси начинает избирательно поглощаться сернистый ангидрид, причем ири 100 °С коэффициент разделения близок к 9. Одновременно при высоких температурах в большей мере подавляется совместная адсорбция азота и кислорода. [c.365]

Данные по равновесной адсорбции смеси -f Dj на цеолитах (рис. 8.40) свидетельствуют, что коэффициенты разделения в этих систел1ах значительно больше, чем на угле или силикагеле. Следует отл1етить, что это разделение основано не на молекулярно-си- [c.707]

При адсорбции газовых смесей поглощаются все их компоненты в количествах, соответствующих избирательным свойствам адсорбента. В равновесных условиях каждому составу газовой фазы отвечает определенный состав адсорбированной фазы. Зависимость между этими составами при постоянном суммарном давлении поглощаемых компонентов отражается диаграммой адсорГ-ционного равновесия. Так, на рис. ХП1-2, а приведена такая диаграмма для смеси этан—этилен на цеолите СаА, силикагеле кем и активном угле СКТ при 20 °С здесь на оси ординат отложена мольная концентрация этана в адсорбированной фазе а на оси абсцисс — в газовой фазе (СаН ), . В отличие от системы жидкость—пар, равновесие которой при р = onst определяется только свойствами компонентов, на адсорбционное равновесие оказывает еще большое влияние природа адсорбента. Как видно из рис. ХП1-2, на цеолите и силикагеле адсорбированная фаза по-разному обогащается этиленом, а на активном угле происходит ее обогащение этаном. Мерой избирательности адсорбции является коэффициент разделения [c.619]

Эффективность адсорбционного разделения двух или нескольких веществ и потери очищаемого компонента вследствие совместной адсорбции с примесями определяются избирательными свойствами адсорбента, количественно оцениваемыми кривыми адсорбционного равновесия. Каждому соотношению компонентов в газовой фазе соответствует определенный состав адсорбированной фазы. Кривые адсорбционного равновесия отражают мольный состав адсорбированной фазы в зависимости от мольного состава газовой фазы при постоянном суммарном давлении двух адсорбирующихся компонентов. В качестве меры избирательности адсорбции предложено применять коэффициент разделения Кр =у2Х1/х2у/ деу2 пу1 -мольные доли хуже или лучше адсорбирующихся компонентов в газовой фазе. Х2 VI XI, — молярные доли этих компонентов в адсорбированной фазе. [c.549]

Увеличение давления в системе так же, как и повышение температуры, несколько снижает избирательность поглощения смеси. На рис. 10.33 представлены кривые адсорбционного равновесия смеси этилена и двуокиси углерода на активном угле при 25 С. Адсорбция обоих компонентов на активном угле происходит за счет дисперсионных сил. На всем участке адсорбционной кривой соотношение энергии адсорбции СО2 и С2Н4 остается постоянным и равным отношению поляризуемостей их молекул. Лучше адсорбирующимся компонентом является этилен. Повышение давления в системе с 0,7 Ю до 4 Ю Па приводит к снижению коэффициента разделения с 5 до 3,5. [c.550]

Статистическое выражение для коэффициента разделения w сложных молекул при адсорбции было получено из статистического выражения для изотопного эффекта в конденсированных системах при использовании гармонического приближения для внутренних и внешних степеней свободы молекулы [54]. Оно учитывает квантовостатистический эффект и эффект нулевой энергии, но не учитывает квантовомеханического изотопного эффекта. [c.355]