Коэффициент диффузии в порах при адсорбции

Обратноосмотические мембраны отличаются от других типов мембран (ионно-обменных, непористых, ультрафильтрационных) невысокой плотностью поверхностного заряда, малыми размерами пор (г 20 30 А) и отрицательной адсорбцией растворенного вещества, связанной с дальнодействием поверхностных сил. Поэтому в первом приближении можно использовать для расчетов модель незаряженных пор. Ввиду малости размеров пор и неопределенности их геометрии целесообразным упрощением является введение средних скоростей течения жидкости в порах и//и (где т — пористость мембраны), средних коэффициентов диффузии растворенного вещества в поровом пространстве а, также осредненных по сечению пор значений концентрации С и потенциала взаимодействия молекул с поверхностью пор Ф = i//k7. Расчет осредненных значений и Ф применительно к различным моделям пористой структуры (цилиндрические и щелевые поры) сделан в работах [28—30]. [c.300]

Следует отметить, что до сих пор расчет адсорбционных процессов базировался на линейных формах изотермы. Так как в реальных процессах адсорбции изотермы нелинейны, рядом исследователей были предприняты попытки использовать нелинейные модели изотерм. Однако эти попытки сводились к решениям в виде бесконечных рядов либо к сложным комплексам специальных функций, затрудняющих их использование в инженерной практике расчета адсорбционных процессов. Независимое же изучение равновесных и кинетических характеристик адсорбционных процессов с учетом линейных моделей изотерм приводило к ошибкам в определении коэффициентов диффузии, отличие расчетных значений которых от экспериментальных данных в ряде случаев составляло 50 %. [c.5]

Зависимость содержания соли в носителе от концентрации ее в растворе представлена на рис, 51. По мере увеличения концентрации поглощаемого вещества в растворе степень адсорбции его пористым материалом стремится к определенному пределу, отвечающему насыщению носителя поглощаемым веществом. Соотношение компонентов на носителе определяется скоростью насыщения, которая зависит от коэффициента диффузии компонентов, вязкости раствора, температуры пропитки, размеров зерен носителя, его пор и удель-Рис. 51. Зависимость концен- НОЙ, поверхности. Для разбавленных трации соли в носителе (или ка- пропиточных растворов изотерм"а ад- [c.134]

Вторая стадия адсорбции заключается в том, что молекулы газа проникают в поры твердого вещества, третьей стадией является собственно адсорбция молекулы в определенной области поры. Иногда после адсорбции молекулы проникают через твердое тело путем внутренней диффузии, но эта стадия не влияет на скорость адсорбции. Собственно адсорбция в порах протекает очень быстро по сравнению с двумя первыми стадиями. Скорость диффузии вдоль поры определяется коэффициентом диффузии в поре 0 , который может быть найден из следующего уравнения [922] для случаев, когда поры меньше среднего свободного пробега молекул [c.157]

Уравнение (П1.54) показывает зависимость коэффициента массопереноса от скорости газа, а также от свойств газа-носителя и коэффициента диффузии адсорбируемого газа, тогда как коэффициент диффузии в порах [уравнение (1П.55)] является в основном функцией внутренней пористости х и общего коэффициента диффузии. Чтобы определить, какая стадия — первая или вторая — влияет на скорость всего процесса, необходимо знание свойств всей системы, что возможно только в редких случаях. Поэтому практически нельзя избежать эмпирических методов проектирования. Здесь будут рассмотрены наиболее распространенные адсорбенты и газы, для очистки которых они используются, а также типы установок. Адсорбенты могут быть разделены на три группы неполярные твердые вещества, где происходит в основном физическая адсорбция [c.158]

Перенос вещества в пористом зерне, характеризуемый эффективным коэффициентом диффузии, входящим в математическое описание процесса, зависит от параметров пористости е, радиуса пор г, извилистости , параметра упаковки гранул А, а также от формы пор, шероховатости и адсорбционных свойств стенок пор. Расширение пор будет облегчать перенос вещества, сужение - затруднять сильная адсорбция будет задерживать молекулы. Существенное влияние на перенос вещества может оказывать поверхностная диффузия [61, 62], поэтому связь эффективного коэффициента диффузии эф с рассчитываемым по среднему радиусу порО сложнее выражения (2.9) [63] [c.37]

Можно предположить, что чем меньше размер микропор и, следовательно, меньше эффективный коэффициент диффузии в микропорах, тем незначительнее роль транспортных пор и влияние размеров зерен на скорость процесса. Однако, по данным авторов [3], для углей с наиболее узкими микропорами скорость процесса существенно зависит от размеров зерен, тогда как с увеличением диаметра микропор влияние размеров зерен на скорость диффузии падает и при среднем диаметре микропор 0,1 нм размер зерен (в интервале 0,03 0,9 см) не влияет на скорость процесса. Таким образом, поведение адсорбционных систем часто выходит за рамки представлений, на основе которых обычно анализируется кинетика физической адсорбции, и этот вопрос требует специального рассмотрения. [c.273]

Если в данном опыте реализуется предельный случай (б), то величина эфф, очевидно, связана для линейной изотермы адсорбции с коэффициентом диффузии в транспортных порах через соотношение , [c.287]

В случае системы метиловый спирт — молекулярное сито 4А или 5А найдено, что эффективный коэффициент диффузии Оащ очень сильно зависит от градиента давления, а скорость насыщения зерна — от его радиуса. Влияние температуры на скорость рассматриваемого процесса" незначительно. Отсюда следует, что в рассматриваемых системах перенос адсорбата во вторичных порах — самый медленный процесс, определяющий скорость адсорбции в зернах молекулярных сит. [c.336]

Перенос адсорбата в этих порах происходит преимущественно путем молекулярной диффузии (кнудсеновской). Аналогичные исследования, проведенные на молекулярных ситах того же типа, различающихся только вторичной пористостью, подтвердили представленные выше заключения. Изучение адсорбции этилового и н-пропилового спиртов на молекулярных ситах 4А и 5А показывает другую зависимость коэффициента диффузии от давления и температуры по сравнению с прежними системами. В этом случае замечено значительное влияние температуры на скорость адсорбции, но явно меньшее, чем влияние давления. Одновременно найдено, что скорость насыщения молекулярного сита не зависит от радиуса его зерна. Отсюда следует, что в этом случае наиболее медленный про [c.336]

В этом уравнении б = (2я)2/L Dг , где О — коэффициент диффузии, учитывающий и поверхностную диффузию и диффузию в газе и являющийся функцией от радиуса капиллярных пор, а Ь — длина пор. Если пренебречь самыми начальными стадиями адсорбции. [c.215]

Если интенсивность адсорбции в порах перегородки превышает минимальный предел, необходимый для поддержания диффузионного или кнудсеновского потока, то адсорбционный поток, способствующий перемещению тяжелого компонента , ухудшает разделение. Следовательно, относительный коэффициент диффузии легкого компонента будет значительно меньше величины Рг,-, полученной для чистого кнудсеновского потока. Здесь этот коэффициент будет равен экспериментальной величине , измеренной в условиях существования адсорбционного потока. [c.615]

До сих пор мы полагали, что нри адсорбции концентрация сорбируемых частиц в растворе, окружающем зерно сорбента, постоянна, а нри десорбции равна нулю. Эти условия могут быть осуществлены экспериментально, если зерно сорбента омывается сильным потоком жидкости. Однако часто представляет интерес количественное описание поглощения вещества зернами сорбента из раствора ограниченного объема, а также вычисление коэффициента диффузии. Для этого случая при решении уравнения диффузии (П1.1) вместо (HI.3) должно быть взято новое граничное условие, выражающее, что общее число частиц в системе сохраняется. При линейной изотерме сорбции оно будет иметь вид [c.74]

Переход от молекул, адсорбированных на поверхности, к молекулам, адсорбированным внутри пор, связан с глубоким изменением механизма диффузии. В больших порах экспериментально определенный коэффициент диффузии D имеет комплексный характер, поскольку он включает диффузию как газообразных, так и адсорбированных молекул. Для последних требуется энергия активации, которая может быть меньше, чем теплота адсорбции. [c.214]

Кинетика адсорбции из растворов углеводородов рассмотрена в работе [24]. В крупных порах коэффициент диффузии близок к соответствующему коэффициенту в объемной жидкости. Сужение пор резко уменьшает скорость диффузии, и коэффициент диффузии уменьшается почти на порядок. [c.49]

Мы рассмотрели решение этой задачи на основе использования носителей с отвер евшей неподвижной фазой. Очевидно, что в норах носителя представлены частицы твердой неподвижной фазы, так как рабочая температура этих сорбентов Т = 90° К) существенно ниже температуры плавления. Поэтому неподвижная фаза не может работать как растворитель. Впрочем, если бы даже не имело места отвердение фазы, вязкость ее при рабочих температурах столь велика, а коэффициент диффузии столь мал, что процесс растворения исключен. Таким образом, неподвижная фаза работает как адсорбент. Поскольку нри отвердении объем уменьшается, в неподвижной фазе, находящейся в порах, возникает система трещин, обеспечивающих необходимую пористость. Исходя из этих предпосылок, а гакже из литературных данных [3], мы испытали ряд неподвижных фаз и установили, что требованиям к адсорбенту, работающему в режиме адсорбции примесей углеводородов из возду ха при температуре Т = 90° К 11 десорбции при Т = 293° К, удовлетворяют полярные растворители триэтиленгликоль и диметилсульфолан. Мы использовали [c.264]

Найдено, что величина коэффициента внутренней диффузии существенно зависит от пористости. В образцах углей АГ-2 с насыпными весами 0,675 А) и 0,540 В), отличающихся друг от друга суммарным объемом пор на 30% и объемами макро-, микро-и переходных пор на 22,44 и 34%, коэффициенты диффузии соответственно равны 3,70-10" и 8,9-10 см сек. Это различие в величинах коэффициентов внутренней диффузии не может быть объяснено изменением коэффициента Г, так как произведение DP также изменяется (от 0,46-10" до 1,37-10 см сек). Такая сильная зависимость от пористости наблюдается в том случае, если основную роль в переносе вещества внутри зерна играет молекулярная диффузия. Сильная структурная чувствительность коэффициента внутренней диффузии показывает целесообразность измерения кинетики адсорбции для характеристики структуры сорбентов. [c.286]

При изучении кинетики изотермической адсорбции бипористыми адсорбентами для определения коэффициентов диффузии из экспериментальных данных часто применяют метод статистических моментов [6]. В случае линейных изотерм адсорбции моменты кинетических кривых связаны с коэффициентами диффузии в адсорбирующих и транспортных порах простыми аналитическими соотношениями. Выражения для моментов кинетических кривых получены также для моделей, рассматривающих перенос в транспортных порах бипористого адсорбента и конечную скорость рассеивания теплоты адсорбции, внутрикристаллическую диффузию и рассеивание теплоты адсорбции, а также сопротивление массопереносу па границе кристаллов и рассеивание теплоты адсорбции И, 4, 5]. Практическое вычисление момента к-го порядка сводится к определению площади фигуры над кинетической кривой в координатах т [Щ—4, где 7 (i) — кинетическая кривая. [c.97]

Эта поправка, как видно из рис. 2, тем больше, чем меньше размеры пор и больше величина энергии адсорбции, особенно при Qa >2Ь пкал моль. Следовательно, она может не сказаться на общем коэффициенте диффузии. [c.99]

Изучение кинетики неизотермической адсорбции -бутана цеолитом СаА проводилось при температуре 333 К на автоматической весовой адсорбционно-кинетической установке. Полученные результаты представлены на рис. 3 в виде зависимости первых статистических моментов кинетических кривых УИ, от давления адсорбтива и вклада в первый момент, обусловленного конечной скоростью рассеивания теплоты адсорбции, М. Здесь же показан вклад диффузии в транспортных порах рассчитанный как разность Л1, и М,. С повышением давления величина вклада в первый момент, обусловленного диффузией в транспортных порах резко падает от 700—800 с практически до О, тогда как вклад тепловой составляющей изменяется менее чем в два раза. Таким образом, относительная роль диффузии в транспортных порах падает с повышением давления и имеется возможность определить с достаточной точностью как коэффициент теплоотдачи, так и коэффициент диффузии в транспортных порах. Коэффициент диффузии в транспортных порах слабо зависит от давления адсорбтива и возрастает от [c.114]

Полученные результаты позволяют оценить вклад диффузии в транспортных порах и конечной скорости рассеивания теплоты адсорбции для гранул цеолита любой формы и размера. Учитывая также слабую температурную зависимость коэффициента диффузии в транспортных порах и коэффициента теплоотдачи, такие оценки можно провести и для других температур. При уменьшении размера гранул роль тепловой составляющей растет, и уже при толщине пластины 21 = 0,01 см скорость адсорбционного процесса в основном определяется скоростью рассеивания теплоты адсорбции при всех рассмотренных заполнениях. Полученные данные позволили провести опыты по определению внутрикристаллической диффузии -бутана цеолитом СаА таким образом, чтобы влияние указанных факторов было минимальным и его можно было учесть при обработке кинетических кривых. [c.115]

Д. П. Добычин (Ленинградский государственный педагогический институт им. А. И. Герцена). В течение многих лет внимание исследователей кинетики адсорбции концентрировалось главным образом на нахождении величин эффективных коэффициентов диффузии как стадии, определяющей общую скорость процесса адсорбции. Успехи здесь несомненны. Разработанные методы расчетов распростра- няются ныне на нелинейные изотермы, полидисперсные системы, позволяют учитывать влияние тепловыделения и т. д. Появились методы расчленения величин эффективных коэффициентов диффузии в микропорах и в транспортных порах и т. д. Однако нельзя не присоединиться к вопросу В. В. Серпинского — в чем же причина столь резких изменений кинетической картины (вплоть до смены лимитирующей стадии) при, казалось бы, большом сходстве систем (Хе— СаА, бутен-2—NaA, н-бутан—СаА) В докладе этот вопрос не затрагивался, да и существующая система анализа экспериментальных данных не дает оснований для суждений об этом. На эту важнейшую сторону дела в дальнейшем следует обратить пристальное внимание. [c.119]

Хотя этот метод, как таковой, не применяется для определения удельной поверхности, он хорошо согласуется с данными для катализаторов с однородными тонкими норами, полученными для водорода, диффундирующего через азот при обычных условиях. Для шариковых катализаторов методика измерения проста [206], а для других форм может применяться другая методика [77]. Расчетные величины удельной поверхности оказываются завышены для очень тонкопористых материалов, в которых возможные сужения пор могут заметно понизить Для образцов с широким распределением пор по размерам в соответствии с теорией получаются заниженные величины поверхности. Коэффициенты диффузии могут быть связаны с фактором эффективности, который прямо пропорционален скоростям каталитических реакций [174]. При наличии адсорбции наряду с газовой диффузией следует учитывать диффузию на поверхности [47]. [c.92]

Увеличение задерживания Ве с возрастанием pH не может быть объяснено наличием коллоидных агрегатов. Как показывают данные опытов по диффузии, средний радиус частиц Ве- порядка 1—2 тц, в то время как средний диаметр пор бумажных фильтров порядка микрона. Совпадение процента выделения Ве из раствора при фильтровании и при центрифугировании также не может служить доказательством того, что Ве образует в этих условиях коллоидные агрегаты, задерживающиеся на фильтре. Как видно из данных по центрифугированию, растворы Ве полидисперсны наряду с частицами, оседающими при ускорении в 25 ООО g, имеются частицы, остающиеся в растворе. Можно себе представить, что оседающие частицы являются псевдоколлоидами, количество которых растет с увеличением pH, в то время как возрастание адсорбции Ве на фильтрах обусловлено ионным обменом с активными карбоксильными группами. Уменьшение коэффициента диффузии Ве также можно объяснить тем, что с возрастанием pH большая часть Ве адсорбируется на загрязнениях. [c.225]

Рассмотренная математическая модель внутридиффузион-ного переноса в гранулах адсорбента предполагает, что массоперенос в твердом теле полностью определяется некоторым постоянным коэффициентом диффузии. Действительно, проникание адсорбата внутрь зерна адсорбента — процесс диффузионный, а под коэффициентом диффузии D понимают количество вещества, диффундирующего в единицу времени через 1 см поверхности при градиенте концентрации, равном единице. Естественно, что нельзя ожидать, чтобы один постоянный коэффициент диффузии описал те явления, которые происходят в процессе переноса адсорбата в таких сложных пористых структурах, которыми обладают гранулы любого промышленного адсорбента. Величина D должна рассматриваться как эффективный коэффициент диффузии, значение которого зависит от структуры пор и вклада в массоперенос различных транспортных механизмов, таких как нормальная или объемная диффузия, молекулярная или кнудсенов-ская диффузия и поверхностная диффузия. Для того чтобы учесть негомогенность структуры адсорбентов, при экспериментальном и теоретическом изучении кинетики адсорбции микропористыми адсорбентами в настоящее время широко используется представление о бипористой структуре таких адсорбентов [18], которое предполагает два предельных механизма массопереноса диффузия в адсорбирующих порах (например, в кристаллах цеолита) и перенос в транспортных порах. [c.50]

Характерным примером такого случая является адсорбция некоторых газов на цеолите NaA при низких температурах. Изобары сорбции криптона, метана, азота и аргона представлены на рис. 3,15. По данным Квитковского и Сергиенко [58], температура начала сорбции для этих газов составляет соответственно минус 94, 139, 155 и 165 °С. Из этого примера следует вывод о некоторой условности приведенной выше классификации. Если размеры молекул близки к размерам пор, коэффициент диффузии определяется температурой в системе согласно уравнения Аррениуса [c.116]

В фаницах задачи получения глубскоочищенных жидких парафинов с содержанием примеси ароматических углеводородов не более 0.01 % масс, бьши детально изучены особенности кинетики жидкофазной адсорбции углеводородов н-гексана и н-гептана из растворов в бензоле цеолитами СаА, сорбция бензола, толуола, параксилола и изопропил-бензола цеолитами NaX и сорбция бензола из растворов в н-гептане, н-гептене, циклогексане, изооктане и тридекане цеолитами NaX в диапазоне концентраций адсорбируемого компонента в растворе 2-70 % об. при температурах 5-60 С. Расчетный анализ кинетики сорбции свидетельствует, что для рассмотренных систем адсорбционный процесс характеризуется близкими значениями диффузионного сопротивления в кристаллах сорбента и транспортных порах. Зависимость эффективных коэффициентов диффузии адсорбируемых компонентов в цеолитах от времени контакта раствора t с сорбентом при сорбции из растворов носит специфический экстремальный характер (рис. 1) на начальной стадии процесса, не свойственный, например, сорбции из паров, и объясняемый фактической трехфазностью исследуемых систем. Выявлена аномальность сорбции из растворов при повыщенных температурах вместо падения активности цеолитов наблюдался ее рост с одновременным ростом общего объемного коэффициента массопередачи, который может быть рассчитан как величина, обратная первому статистическому моменту кинетической кривой, интерпретируемой как функция отклика адсорбента на ввод в систему навески разделяемого сырья. [c.22]

Скорость адсорбции этана из потока гелия иа промышленных таблетированных образцах цеолитов NaA и СаА, содержащих 20% связующей глины, была определена при 25 °С. Коэффициенты диффузии рассчитывались раздельно для микро- и для макропор. В случае таблеток NaA скорость лимитируется диффузией в мик-ропорах, но в таблетках СаА, по-видимому, играет роль диффузия как в микро-, так и в макропорах. Энергия активации диффузии этапа в СаА (4,45 ккал/моль) оказалась меньше, чем в таблетках NaA (6,40 ккал/моль). Это согласуется с меньшим размером пор цеолита NaA [165, 1661. [c.694]

Поскольку в таблетке цеолита имеются две системы пор — микропоры и макропоры, — любая из этих систем или обе вместе могут лимитировать скорость диффузии в данных условиях. В некоторых случаях кажущееся несоответствие данных по диффузии, возможно, возникает из-за неудачного выбора лимитарующей системы. Ракен-штейн [4] рассчитал модель нестационарной диффузии с учетом сопротивления как микропор, так и макропор для сферических частиц и линейной изотермы адсорбции. Сильная зависимость диффузии от размера и формы молекул, температуры и т, п. приводит к тому, что коэффициенты диффузии меняются по абсолютной величине в. широких пределах от нуля для молекул, не проникающих в каналы кристаллитов, до 10 см с и даже больше при расчете [c.463]

Перенос реагирующих веществ и продуктов реакции внутри зерен может осуществляться только посредством диффузии. Если диаметр пор превышает с[)еднюю длину свободного пробега молекул (для атмосферного давления около 10 см, при давлении 300 атм.— 10 см), в них происходит нормальная диффузия, подчиняющаяся уравнению [5]. В более тонких капиллярах коэффициент диффузии снижается, меняясь прямо пропорционально диаметру капилляра (кнудсеновская диффузия). Кроме того, возможна и двухмерная диффузия адсо )бированных молекул вдоль стенок пор (фольмеровская диффузия). По мнению Дамкелера 1 и Жуховиц-кого , в условиях физичесь ой адсорбции газов пористыми сорбентами скорость фольмеровской диффузии значительно превышает сь орость кнудсеновской. Этот вывод не может быть распространен, однако, на [c.413]

Механизм переноса сорбируемого вещества может быть различным в зависимости от условий проведения опыта. При адсорбции из потока газа-носителя в порах сорбента, диаметр которых больше средней длины свободного пробега молекул, имеет место обычная диффузия в порах, размер которых меньше свободного пробега, протекает молекулярная диффузия, которую часто в литературе называют кнудсеновской. Если имеется перепад давления по длине поры, что особенно существенно, когда диффузия изучается без газа-носителя, то возможно вязкое течение газа по Пуазейлю. Для сорбирующихся газов перенос может происходить за счет поверхностной диффузии. В реальных телах, по-видимому, все эти процессы или некоторые из них протекают одновременно, что осложняет теоретический анализ. Рассмотрим теперь элементарные сведения о различных видах переноса в порах и температурные зависимости соответствующих коэффициентов диффузии. [c.153]

Уравнение, выведенное для а, позволяет также экспериментально изучить ход неизвестной функции а =а х) от а -= О до aj = gXi, т. е. определить неизвестную изотерму адсорбции по форме одного-единствеп-ного фронта проскока, если комбинировать непрерывное измерение концентрации на выходе из колонки с одновременным измерением в той же точке скорости потока. Соответственно выводам раздела 1 последнее измерение позволяет получить значения д и Ui,- нри данном ж. , а также Tv, мертвый объем колонки. Если еще независимо от этого определить об]>1чным способом объем пор Vp в сорбенте в колонке, то можно рассчитать эффективный коэффициент диффузии но уравнению [c.188]

Для определения коэффициентов диффузии в адсорбирующих я транспортных В порах бипористого адсорбента в случае кинетики изотермической адсорбции либо коэффициентов массо- и теплонереноса при неизотермической кинетике адсорбции достаточно определить первый и второй моменты кинетической кривой. Параметром, характеризующим ту или иную адсорбционную модель, может служить соотношение МЦМ . Однако большие ошибки в определении второго момента экспериментальных кинетических кривых могут перекрыть различие в величинах МЦМ для разных моделей [4, 5]. [c.97]

Таким образом, наблюдаемые в литературе противоречия при изучении коэффициентов внутрикристаллической диффузии адсорбционно-кинетическими методами и отличие коэффициентов диффузии от коэффициентов самодиффузии, измеренных методами ЯМР, можно объяснить влиянием диффузии в трансГпортных порах и конечной скорости рассеивания теплоты адсорбции. Учет этих факторов при проведении экспериментальных исследований и обработке результатов позволяет получить коэффициенты внутрикристаллической диффузии, согласующейся с результатами теоретического расчета и с данными методов ЯМР. [c.116]

Из экспериментальных данных рассчитаны значения и при адсорбции растворенных в воде фенола, л-хлоранилина, 2,4-дибром-фенола и -гексанола серией активных углей различной пористой структуры. Оказалось, что значения коэффициентов диффузии в данном виде пор для разных активных углей различаются незначительно. Величины Ds и /), разнятся на порядок и более, причем различия возрастают с увеличением адсорбируемости соединения и асимметрии молекулы. Полученное соотношение позволяет удовлетворительно описать изменения величины с концентрационными условиями осуществления процесса, которые опеределяют величину производных dajdas- [c.184]

Если скорость переноса массы адсорбирующегося вещества от внёшней поверхности зерна адсорбента по системе пор к его центру намного меньше скорости внешнего массопереноса, то общая скорость адсорбции растворенного вещества определяется скоростью миграции его внутри зерна адсорбента. Такая кинетика массопереноса называется, внутридиффузионной. Диффузия молекул растворенного вещества в широких, порах адсорбента Принципиально не отличается от диффузии в растворе. Следовательно значение коэффициента диффузии в таких широких (транспортных) порах и в растворе должно быть одинаковым. Тем Не менее, вычислить скорость диффузии растворенного ве-щестэа транспортных порах адсорбента по значению невозможно, поскольку неизвестна действительная длина пути молеку4МВ каналах макро- и широких мезопор. Во всяком случае ясно, что она значительно больше радиуса зерна адсорбента. Отношение истинной длины пути молекулы, диффундирующей от внешней поверхности к центру зерна, к длине радиуса зерна адсорбента характеризует извилистость этого пути и является коэффициентом извилистости Экспериментально найденный коэффициент диффузии молекул растворенного вещества, рассчитанный в предположении о диффузии молекул к центру прямо по линии радиуса, получил название эффективного коэффициента [c.201]

Да В большинстве случаев меньше Ом из-за энергии активации диффузии адсорбированных молекул и из-за того, что, оценивая путь диффузии по радиусу зерна, мы пренебрегаем действительной траекторией диффузии по извилистой сети каналов пористой структуры зерна адсорбента. По этой же причине >а меньше истинного значения Оа. Однако это не означает, что диффузион ный поток адсорбированных молекул всегда меньше диффузионного потока молекул, диффундирующих в растворе, заключенном в объеме транспортных пор. Действительно, если энергия адсорбции молекул велика, т. е. веЛика константа адсорбционного равновесия /С , а значит, и коэффициент Генри, то концентрация молекул в адсорбционном пространстве во много раз больше, чем в растворе, заключенном в транспортных порах. В этом случае (Оа/Ом)1 и кинетика адсорбции в основном определяется диффузионным потоком адсорбированных молекул. Если же значение невелико и Оайг/Ьм<1, то в общем массопереносе возрастает доля молекул, переносимых диффузией в растворе, заполняющем транспортные поры зерна адсорбента. При оба диффузионных потока соизмеримы [185, 186]. tpyктypa пористости активных углей представляет собой переплетение пор различных размеров. Если поры различных размеров распределены по объему зерна адсорбента беспорядочно, а потому и равномерно, то при рассмотрении кинетики адсорбции таким зерном можно упрощенно представить его структуру как квазигомогенную (т. е. заменить реальную картину моделью однороднопористого зерна). Если же микропоры и супермикропоры, т. е, основная часть адсорбционного пространства зерна, связаны с транспортными порами и лишь эти последние преимущественно открываются на внешней поверхности зерна, то реальную структуру зерна лучше отражает модель бипористой структуры адсорбента. Наиболее надежным доказательством применимости модели квазигомогенного зерна адсорбента является независимость найденного эффективного коэффициента диффузии от размера зерен, полученных дроблением исходного крупнозернистого материала. [c.203]

Чем больше энергия взаимодействия молекул вещества с адсорбентом, т. е. чем больше время жизни молекулы в адсорбированном состоянии, тем больший энергетический барьер приходится преодолевать адсорбированным молекулам при их миграции в пространстве микропор. Вследствие этого эффективный коэффициент диффузии адсорбированных в микропорах молекул Оа меньше, чем эффективный коэффициент диффузии молекул в жидкости, заполняющей транспортные поры Ор. При описании процесса адсорбции из раствора такими гранулами (например, формованными гранулами цеолитов или микропористых активных углей) необходимо учитывать, что изотермы равновесной адсорбции в микропорах и на стенках транспортных пор не одинаковы, JПo кoлькy значение — ДС° в микропорах больще, чем при адсорбции на поверхности широких пор, изотермы адсорбции в микропорах имеют более круто возрастающую начальную ветвь на кривой а — С), чем изотермы адсорбции тех же веществ в Транспортных порах гранулы. Поэтому дЛя зерна адсорбента, имеющего бипористую структуру, можно записать е, [c.214]

Макрокинетика адсорбции из растворов в бипористой грануле характеризуется прежде всего двумя переменными Тй—То/Ог и Т — VЬl, где Ог — коэффициент диффузии в микропорах, а Й — коэффициент диффузии тех же молекул в транспортных порах гранулы, заполненных раствором. Если те> Г , то кинетика адсорбции лимитируется скоростью массоперенрса в )кикропо-ристых первичных частицах адсорбента и Д1->-оо если же 7 в >Тй то скорость адсорбции контролируется скоррСтыр внешне-диффузионного массопереноса из раствора к внешней поверхности гранулы" )2, схз. [c.215]

Реакция на отравленном пористом катализаторе характеризуется весьма аномальной энергией активации. Поскольку в данном случае могут применяться такие же уравнения, как и в случаях, рассмотренных при обсуждении влияния диффузии на адсорбцию, можно сделать аналогичные основные выводы. Когда величина hg больше 20 и имеет место умеренная степень отравления (а > 0,2), скорость реакции делается равной скорости диффузии реагента, прошедшего отравленный участок поры. Следовательно, температурный коэффициент реакции чрезвычайно мал (всего несколько ккал-молъ ). В то же время нри низкой температуре, когда скорость реакции мала и монгет быть определена, она имеет такую же величину, как и в неотравленной поре, и поэтому в ограниченном температурном интервале может быть измерена истинная энергия активации. [c.210]

Синтетические цеолиты типа А и X незначительно отличаются по объемам (соответственно 776 А и 811А ) и диаметрам (соответственно 11,4А и 11,6А) больших полостей. Это позволяет ожидать близких значений равновесной адсорбции для обоих типов цеолитов. Для кинетики адсорбции и скорости установления адсорбционного равновесия определяющими являются степень доступности больших полостей для адсорбируемых молекул и коэффициент диффузии газа в кристаллах цеолита. При среднем размере кристалла цеолита порядка нескольких микрометров относительная длина (отношение длины поры к ее диаметру) условной поры цеолита и количество окон в ней равны 4-10 . [c.27]