Адсорбция кривые равновесия

Полученный профиль концентрации показан на рис. 111.26 пунктиром. Как видим, этот метод расчета дает Н = 2,6 м, что очень близко к высоте слоя (Я = 2,57 м), полученной в предыдущем примере. Профили концентраций, рассчитанные двумя методами, также практически совпадают. Вообще точность расчета, основанного на допущении постоянной скорости фронта, тем выше, чем более выпукла кривая равновесия (чем меньше фактор разделения для адсорбции), чем выше скорость массопереноса и чем больше высота слоя. Требуемая высота слоя для данного процесса лишь немного превышает минимальную высоту, рассчитанную в примере 16 (248 см). [c.75]

Природа поглощаемого вещества весьма существенно влияет на равновесие при адсорбции. Кривые типа X = f ( ) при постоянной температуре, или изотермы адсорбции, для азота, двуокиси углерода и паров бензола показаны на рис. 15-1. Считается правилом, что равновесная концентрация X тем выше, чем больше молекулярный вес поглощаемого газа, а в случае растворов — чем меньше растворимость поглощаемого вещества в жидкости. [c.385]

Напротив, при высоких температурах преобладает хемосорбция с высоким тепловым эффектом. Если адсорбция — процесс экзотермический, следовало ожидать уменьшения количества адсорбированного вещества с повышением температуры. Между тем количество адсорбированного газа изменяется с температурой по кривой, приведенной на рис. 4. Подобного типа зависимость удовлетворительно объясняется сочетанием физической и активированной адсорбции. Кривая 1 представляет изобару физической адсорбции, кривая 2 — изобару активированной хемосорбции. При низких температурах происходит лишь физическая адсорбция, величина которой уменьшается с ростом температуры (участок АВ). Начиная с некоторого температурного порога, нарастает активированная адсорбция и падение кривой 1 замедляется. Далее кривая поднимается вверх (участок ВС), когда скорость нарастания активированной адсорбции перекрывает скорость падения физической адсорбции. В точке максимума достигается равновесие, и дальше происходит снижение адсорбции с температурой (отрезок СО), [c.35]

Учет продольного перемешивания с помощью уравнения (3.120) в достаточной мере обоснован при линейной изотерме адсорбции, но на практике его применяют и при других формах кривых равновесия. Для определения поправки на продольное перемешивание можно использовать следующее эмпирическое уравнение [26] [c.149]

Бесконечная скорость массопереноса. Допущение о бесконечно большой скорости массопереноса эквивалентно предположению о равновесии между фазами во всех точках аппарата. При этом условии уравнение (3.110) имеет простое решение, результат которого зависит от вида кривой равновесия. Для адсорбции в случае выпуклой (по отношению к оси, на которой отложен состав газа) равновесной линии и для десорбции в случае вогнутой кривой равновесия это решение имеет вид [c.149]

Зависимость количества адсорбированного газа от температуры представлена на рис. УПЫб. Выше критической температуры газа его адсорбированное количество в условиях равновесия физической адсорбции невелико, но состояние равновесия достигается очень быстро. С увеличением температуры возрастают количества газа, адсорбированного в результате хемосорбции, и скорость этого процесса. Вследствие приближения к кривой равновесия хемосорбции при более высоких температурах скорость процесса понижается, и количество адсорбированного газа после перехода через точку максимума уменьшается, стремясь при последующем повышении температуры к значению, соответствующему состоянию равновесия. [c.275]

Постоянная скорость движения фронта. Широко распространен приближенный метод расчета, основанный на предположении постоянства скорости перемещения со временем всех точек профиля концентрации (фронта адсорбции или десорбции). Метод применим к адсорбции при выпуклой кривой равновесия и к десорбции при вогнутой равновесной кривой. В этом случае допущение о постоянной скорости движения фронта соблюдается достаточно точно. При адсорбции скорость фронта и в случае нулевой начальной концентрации сорбента определяется по уравнению [c.162]

Г рафик показывает, что изотерма сорбции по форме близка к изотерме Лэнгмюра (тип I по классификации БЭТ). Кривая равновесия является выпуклой по отношению к оси парциальных давлений (концентраций) загрязнителя в газовой фазе. Это позволяет, в соответствии с рекомендациями [40], использовать с достаточной точностью метод расчета, основанный на допущении о постоянстве скорости волны адсорбции в слое адсорбента. Пересчитываем концентрации загрязнителя на концентрации стандартного вещества (в данном примере - бензола) по соотнощению [37] [c.403]

Кривая на рис. 2 иллюстрирует явление, называемое гистерезисом. При гистерезисе в некотором интервале адсорбция и десорбция имеют различные кривые равновесия. Ветвь 1 — адсорбционное равновесие, достигаемое увеличением давления газа над поглотителем (адсорбция) ветвь 2 — равновесие, достигаемое уменьшением давления (десорбция). [c.11]

Итак, для расчета адсорбционного разделения нужно иметь кривую равновесия пар — адсорбированное вещество, построенную для компонента А. За компонент А, как уже указывалось, при адсорбции принимают компонент, менее сорбируемый из смеси. Следует подчеркнуть, что компонент, менее сорбируемый из смеси, может оказаться более сорбируемым в чистом виде, и наоборот [П-29]. [c.117]

Рис. 9. Кривые равновесия адсорбированной и газовой фаз при адсорбции неоно-гелиевой смеси.

Рис. 10.16. Поправка к кинетиче скому коэффициенту массопередачи при расчете его по сумме сопротивлений в жидкой и твердой фазах (условия адсорбции отве> чают кривой равновесия постоянной формы равновесие отнесено ко всей массе адсорбента)

При уменьшении содержания влаги в твердой фазе равновесная влажность в газе становится меньше 100%, так как уже не обнаруживается поверхностной влаги, а оставшаяся влага связана силами адсорбции в порах и капиллярах твердого вещества. В результате кривая равновесия сушки при ф < 100% имеет форму, подобную кривой равновесия при адсорбции. Упругость пара в капиллярах зависит от их диаметра чем меньше диаметр капилляра, тем меньше упругость водяного [c.857]

Рис. Х1-20. Кривая равновесия между составами адсорбированной и газовой фаз при адсорбции неоногелиевой смеси активированным углем

В области концентраций, более высоких, чем отвечающие предельно разбавленным растворам, простейшее уравнение изотермы растворимости Генри уже не соблюдается. Для нахождения зависимости величины 7 от мольной доли л . в этой области значений концентраций надо определить изотерму равновесия Сд==/1(с) или х =[ р) из формы хроматографической кривой так же, как это было показано выше в случае определения изотермы адсорбции из газо-хроматографических данных, т, е. графическим интегрированием (см. стр. 589 сл.). В этом случае значения парциального давления р находят из соответствующих значений концентрации с выходящего из колонки газа. Величину растворимости а определяют интегрированием хроматографической кривой до соответствующего значения с. По найденному значению растворимости а вычисляют соответствующую величину мольной доли л и находят коэффициент активности пользуясь формулой (118) [c.594]

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]

Как показали исследования, адсорбция увеличивается с ростом давления (концентрации) газа, однако это увеличение не беспредельно. Для каждого адсорбируемого газа (при i = onst) через некоторое время над адсорбентом устанавливается предельная величина адсорбции, отвечающая равновесию между обеими фазами. Кривая зависимости адсорбции от давления (концентрации) при постоянной температуре носит название изотермы адсорбции. [c.349]

Процессы адсорбции — это, в первую очередь, процессы очистки, для которых вопросом первостепенной важности является вопрос о минимально возможном остаточном содержании адсорбата в жидкой фазе. Чтобы дать на него ответ, нанесем на рис. 9, кроме линий баланса 7 и Г, изотерму адсорбции (кривая 2). С течением времени концентрация вещества в растворе уменьшается (с, сг и т.п.) и возрастает величина адсорбции а, аг и т.п.). Изменение концентрации продолжается до тех пор, пока не будут достигнуты значения с и а, лежащие на пересечении линий 7 и 2 Дальнейшее течение самопроизвольного процесса очистки прекращается. Более существенное понижение концентрации в растворе, чем с, получить невозможно. Сойти с прямой 1 при заданном значении НЖ (и, что то же самое, при заданном значении НТ) не позволяет закон сохранения материи, а перейти на продолжение прямой 1 в зазер-калье кривой 2 — один из законов термодинамики. Он гласит, что систему, находящуюся в равновесии, вывести из этого состояния может только внешнее воздействие. Итак, точка А—предельно достижимое состояние системы, концентрация с — минимально возможная при данных условиях остаточная концентращ1Я адсорбата в растворе, а. а — максимально возможная величина адсорбции. Предельные концентрации можно изменить, взяв иную НЖ (прямая 1 ), понизив температуру или использовав адсорбент с более крутой изотермой адсорбции (и то, и другое соответствует линии 2 и точке В). Для выбора условий процесса и расходных коэффициентов и предназначены построения, примеры которых приведены на рис. 9. [c.25]

Соответственно разнообразным свойствам поглощаемых веществ и поглотителей изотермы адсорбции имеют различный вид. На рис. IX-11, а изображены встречающиеся на практике пять видов изотерм однокомпонентной адсорбции (поглощается один компонент). В случае двухкомпонентной адсорбции условия равновесия удобно представлять в треугольной диаграмме (рис. IX-11, б), где на стороне А В располагаются бинарные газовые смеси (А + В) различных составов, а кривая DE отвечает равновесным содержаниям компонентов в поглотителе С. Прямые, соединяющие соответственные точки линий АВ и DE указывают равновесные составы в газовой и твердой фазах. [c.440]

Все обозначения по предыдущему. Так же, как и в случае разделения двухкомпонентной смеси, при расчете непрерывной адсорбции многокомпонентной смеси с отбором промежуточных фракций рабочую линию строят отдельно для каждого участка колонны между местами отбора фракций. Построение ступеней изменения концентраций между рабочей линией и кривой равновесия производят обычным путем. [c.132]

Типичный график зависимости количества адсорбированного вещества или степени заполнения поверхности 0 от температуры при постоянном парциальном давлении сорбируемого вещества (изобара адсорбции) и наличии обоих видов адсорбции представлен на рис. 1.2. При низких температурах наибольшую роль играет быстрая физическая адсорбция. Ее равновесие с повьь шением температуры смещается в сторону меньших заполнений, чему соответствует левая нисходящая ветвь кривой. Одновременно растет скорость химической адсорбции (для которой в типичном случае требуется энергия активации). Восходящая ветвь кривой на рис. 1.2 соответствует той ситуации, когда рост количества хемосорбированного вещества с температурой опережает падение количества вещества, адсорбированного физически. Хемосорбция в этих условиях уже играет преобладающую [c.11]

Определить скорость движения угля и высоту слоя его в адсорбере непрерывного действия, через который проходит в час 80 ж паровоздушной смеси. Начальная концентрация смеси = 0,08 кгс1м концентрация смеси на выходе из адсорбера = 0,008 кгс/м (в кгс поглощаемого компонента на 1 л инертного газа). Концентрация поглощаемого вещества в адсорбенте Х = 4 кгс на 1 л поступающего активированного угля. Диаметр колонны = 250 мм. Изотерма адсорбции известна (фиг. 127). Задаемся конечной концентрацией поглощаемого вещества в выходящем угле Эта концентрация на 10—20% меньше равновесной. По кривой равновесия при = 0,08 кгс/м Хр = 50 кгс м . [c.294]

Как показали исследования, адсорбция увеличивается с ростом давления (концентрации) газа, однако это увеличение не беспредельно. Для каждого адсорбируемого газа (при t = onst) через некоторое время над адсорбентом устанавливается предельная величина адсорбции, отвечающая равновесию между обеими фазами. Кривая зависимости адсорбции от давления (концентрации) при постоянной температуре носит название изотермы адсорбции. Она является одной из важнейших характеристик адсорбционных процессов. На рис. 185 изображены типичные изотермы адсорбции СОг углем при различных температурах, взятые из работы А. А. Т и т о в а. [c.439]

Кривая равновесия при постоянной температуре а = f (р) носит название изотермы адсорбции и служит основной характеристикой статики процесса. При относительно высоких парциальнглх давлениях р содержание адсорбируемого вещества а1 приближается к постоянной величине Ооо, характеризующей состояние максимально возможного насыщения адсорбента при данной температуре. [c.382]

Рис. 8. Кривые равновесия сосуществующих фаз при адсорбции криптон-ксеноновой с.у1еси.

В случае капиллярио-конденсационной адсорбции наблюдается увеличение гистерезиса, которое состоит в том, что адсорбция и десорбция идут по разным кривым равновесия, т. е. при поглощении пара сухим адсорбентом система подходит к равновесию по одно1[ кривой и возвращается к первоначальному состоянию путем высушивания мокрого адсорбента — по другой (рис. 17-5). Это явление можно объяснить структуро капилляров применяемого адсорбента. Как показано на рис. 17-6, нри малом содержании жидкости в капилляре (например поглощенной в результате адсорбции) радиус кривизны над поверхностью может быть таким же, как и над большим количеством жидкости в том же капилляре (например в результате десорбции, когда в этом капилляре было много жидкости). [c.900]

Выведены [281 урав еппя для расчета доли начального содержания адсорбируемого компонента в потоке жидкости, выходящей из слоя адсорбента в любой момент времени, а также уравнения для расчета степени насыщения адсорбента в любой момент времени и в любой точке слоя адсорбента. Так как эти уравнения слишком громоздки для непосредственного применения в проектировании, авторы представили их [28] в виде диаграмм, пригодных для расчета в частном случае (изотермический режим адсорбции, линейная форма кривой равновесия, практ чески полное отсутствие адсорбируемого компонента в пустотах слоя, скорость процесса определяется газовой нле Кой). Эти диаграммы опубликованы в ряде учебников и руководств [6, 29—31 ]. [c.17]

На рис. XVIII, 2 показаны потенциальные кривые для адсорбции атома аргона в двух указанных на рис. XVIII, 1 положениях относительно решетки графита. Минимуму этих потенциальных кривых соответствует адсорбционный потенциал в положении равновесия z=2o, и z=zo,h. [c.491]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология