Абсорбция неподвижными жидкостями

Разделительная способность как адсорбционной, так и распределительной хроматографической колонки в значительной степени зависит от развития удельной поверхности сорбента. Поэтому в распределительной хроматографии неподвижную жидкость наносят на твердые зерненые носители с большой удельной поверхностью. Однако следует учитывать, что наряду с растворением компонентов разделяемой смеси в этой жидкости может иметь место также и адсорбция на поверхности носителя при недостаточном покрытии жидкостью. Кроме того, возможны адсорбционные процессы на границах газ — жидкая пленка и жидкость — твердый носитель. Это особенно относится к хроматографии на модифицированном сорбенте. Этот метод является промежуточным между газо-жидкостной и газо-твердой хроматографией. Он основан на том, что твердый адсорбент, являющийся неподвижной фазой, покрыт (модифицирован) небольшим количеством жидкости. В этом случае разделение обусловлено как адсорбцией на поверхности раздела газ — твердое тело, так и абсорбцией в жидкости. [c.17]

Некоторые специфические ионные реакции, протекающие в неустановившихся условиях при абсорбции неподвижной жидкостью, обсуждались выше в разделе И1-5. [c.146]

Работу такой адсорбционной установки можно сравнить с работой наса-дочного абсорбера, в котором абсорбентом служит неподвижная жидкость, образующая пленку на поверхности насадки. В любой момент времени между точками входа п выхода н такой аппарат существует градиент концентраций адсорбированного компонента в газовой и твердой фазах. Как и для обычных абсорберов, наклон кривой, изображающей градиент концентраций, характеризует коэффициент массопередачи и, как и следовало ожидать, этот коэффициент зависит от таких факторов, как скорость газа и размер насадки насадкой в этом случае служит сам адсорбент. В отличие от противоточного процесса жидкостной абсорбции, при котором в колонне вследствие непрерывного введения регенерированного раствора с верха колонны и отбора насыщенного раствора с низа поддерживается постоянный градиент концентраций, градиент концентрации в слое адсорбента смещается к выходному отверстию для газового потока, так как адсорбируемый компонент поглощается и удерживается в слое адсорбента. Неустановившийся характер процесса значительно усложняет математический анализ и расчет адсорберов с неподвижным слоем адсорбента. [c.17]

В 1935 г. Хигби предложил модель гидродинамических условий в жидкой фазе вблизи границы раздела жидкость — газ, которая основана на следующих гипотезах. Поверхность раздела газ — жидкость состоит из небольших элементов жидкости, которые непрерывно подводятся к поверхности из объема жидкости и наоборот уходят в объем за счет движения самой жидкой фазы. Кажды элемент жидкости, пока находится на поверхности, можно рассматривать как неподвижный, а концентрацию растворенного газа в элементе — всюду равной концентрации в объеме жидкости, когда элемент подводится к поверхности. В таких условиях абсорбция осуществляется при нестационарной молекулярной диффузии в различных элементах поверхности жидкости. При рассмотрении [c.16]

АБСОРБЦИЯ НЕПОДВИЖНЫМИ ЖИДКОСТЯМИ [c.42]

Если все источники возможных ощибок устранены и обеспечены условия, при которых абсорбционный процесс близок к абсорбции неподвижной жидкостью бесконечной глубины, то результаты опытов, проведенных на установках описанных выше типов, могут быть использованы для определения различных физико-химических параметров. [c.90]

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]

Для сравнения данных, полученных хроматографическим методом, представляют интерес значения констант абсорбции неподвижными жидкостями, измеренные в стати- еских условиях [ 5—18]. [c.14]

В этой главе рассматривается диффузия газов в неподвижные жидкости, в которых отсутствуют конвективные перемещения, способствующие переносу растворенного газа. Изучение диффузии в неподвижных жидкостях, во-первых, представляет самостоятельный интерес, так как экспериментальные исследования, проведенные в условиях практически неподвижной жидкости, позволяют, как показано в главе IV, получить много полезной информации о газожидкостных реакциях. Во-вторых, как показано в главе V, отправной точкой для моделей процесса абсорбции перемешиваемыми жидкостями является случай с неподвижной жидкостью. [c.42]

Условия проведения ироцесса абсорбции, рассмотренные в главах III и IV и предусматривающие неподвижность жидкости и перенос растворяемого газа лишь за счет молекулярной диффузии, не типичны ни для работы промышленных абсорберов, ни для многих лабораторных установок. В настоящей главе будет рассмотрена абсорбция газов перемешиваемыми жидкостями, при которой растворенный газ транспортируется конвектибно от поверхности вглубь основной массы жидкости. Перемешивание жидкости может осуществляться по-разному. Вот некоторые распространенные его механизмы. [c.98]

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АБСОРБЦИИ ГАЗОВ НЕПОДВИЖНЫМИ ЖИДКОСТЯМИ [c.77]

Проведение экспериментальных исследований абсорбции газов жидкостями в условиях, когда последние могут рассматриваться как неподвижные жидкости бесконечной глубины, преследует различные цели [c.77]

Пример 16-5. Абсорбция газа вз всплывающих пузырьков. Найти скорость, при которой пузырьки газа А абсорбируются жидкостью В во время их всплывания с конечной скоростью в чистой неподвижной жидкости. [c.473]

В первоначальном варианте, предложенном Хигби постулировалось следующее положение каждый элемент поверхности соприкасается с газом перед заменой жидкостью основного состава в течение одного и того же промежутка времени 9. За это время элемент жидкости абсорбирует единицей своей поверхности одно и то же количество Q газа, соответствующее условиям неподвижности жидкости и бесконечности ее глубины. Поэтому средняя скорость абсорбции составляет Q/0. Эту величину можн о рассматривать и как скорость абсорбции отнесенную к единице площади и усредненную по поверхности раздела фаз на таком представительном участке абсорбционного аппарата (работающего в установившихся условиях), на котором состав основной массы жидкости статистически однороден. В качестве примера может быть взят, скажем, небольшой по объему, но представительный элементарный слой насадочной колонны. [c.104]

Можно и прямо использовать значения коэффициента ускорения Е, приведенные в главе HI для различных типов реакций. В главе III коэффициент Е выражал отношение количества газа, абсорбированного неподвижной жидкостью за данное время в условиях протекания химической реакции, к его количеству, которое абсорбировалось бы за то же время в отсутствие реакции. В настоящей главе этот коэффициент рассматривается как отношение средней скорости абсорбции перемешиваемой жидкостью при наличии реакции к средней скорости физической абсорбции. [c.109]

Разновидности хроматографии. В зависимости от агрегатного состояния подвижной фазы различают, соответственно, газовую и жидкостную хроматографию. Неподвижные фазы могут отличаться как по агрегатному состоянию (жидкость или твердое тело), так и по природе сорбционного взаимодействия с молекулами разделяемой смеси. Неподвижная фаза может концентрировать вещество на границе раздела фаз за счет адсорбции, удерживать вещество за счет хемосорбции, избирательно растворять компоненты смеси (абсорбция) она может иметь пористую структуру и поэтому задерживать одни растворенные в элюенте вещества и пропускать другие, в зависимости от их размеров и формы. [c.47]

Пример 3.4. Абсорбция из газового пузырька, растущего в жидкости. Газовый пузырек растет на верхнем срезе насадка, погруженного в неподвижную жидкость, причем чистый газ подается в насадок с постоянной объемной скоростью. Абсорбция в жидкость происходит одновременно с увеличением объема пузырька. Необходимо вывести приближенное выражение для скорости диффузии в жидкость в виде функции времени роста пузырька при умеренной растворимости газа. В данном случае принимается, что количество растворенного газа оказывает пренебрежимо малое влияние на изменение объема растущего пузырька. Можно также допустить, что сопротивление диффузии ограничивается тонкой пленкой жидкости, окружающей увеличивающийся пузырек толщина такого слоя очень мала по сравнению с радиусом пузырька. [c.88]

Твердые неподвижные фазы удерживают компоненты смеси в результате адсорбции, абсорбции и других типов взаимодействия, а жидкие неподвижные фазы сорбируют их, выступая, как правило, в роли растворителя. При проведении электрофореза и многих типов хроматографического разделения неподвижность жидкой фазы обычно обеспечивается путем сорбции на инертном твердом носителе — так называемой подложке. В процессе газовой или жидкостной хроматографии разделяемые вещества распределяются между подвижной фазой и неподвижной жидкостью. Согласно общепринятой схеме класси- [c.13]

Если неподвижной фазой является жидкость, то элементарным актом, как правило, является акт растворения (абсорбции) анализируемого вещества в растворителе — жидкой фазе и распределение его между подвижной и неподвижной фазами. В этом случае мы имеем дело с распределительной хроматографией. В основе разделения смеси анализируемых компонентов лежит различие в коэффициентах распределения веществ между жидкими неподвижной и подвижной фазами или же между жидкой и газообразной фазами. Первый вариант называется жид-костно-жидкостной, второй — газо-жидкостной распределительной хроматографией. Последняя нащла наибольшее распространение и имеет значительное число различных видоизменений. [c.13]

При абсорбции газа в сосудах с жидкостью, имеющей горизонтальную, поверхность, на скорость процесса обычно оказывают влияние конвективные токи в жидкости, возникающие, например, из-за изменения температуры. Кроме того, если раствор газа имеет большую плотность, чем сам растворитель (например, при абсорбции СОа водой), система будет неустойчивой, и в любом случае через короткое время после начала контакта начнутся конвективные перемещения. Однако Харвей и Смит путем интерферометрических наблюдений за диффузией СОа в воду показали, что в течение нескольких первых секунд жидкость практически может считаться неподвижной. [c.77]

На рис. 1У-3, в показана полиэтиленовая втулка, которую можно перемещать и устанавливать на определенной высоте трубки На внешней поверхности втулки были прорезаны три вертикальные канавки. По достижении верха втулки жидкость стекала далее по этим канавкам, оставляя остальную поверхность не смоченной. Застойная пленка ири этом возникала только в канавках, которые выступали на 1—2 см выше неподвижного уровня жидкости. Так как поверхность жидкости в канавках составляла менее 2% общей поверхности стекающей пленки в колонне, то и ошибка не превышала этой величины. Эффективность описанного устройства для устранения влияния застойной пленки в нижней части колонны была продемонстрирована путем сопоставления скоростей абсорбции СОз водой, измеренной экспериментально и найденной расчетом (растворимость и коэффициент диффузии СОз в воде хорошо известны). [c.82]

Изотермическую абсорбцию можно проводить в поверхностных абсорберах, где газ проходит над поверхностью неподвижной или медленно текущей жидкости. Так как поверхность жидкости (а следовательно, и массообмен) незначительна, то такие абсорберы применяют лишь при небольших масштабах производства. Обычно устанавливают каскад абсорберов. [c.48]

В этой главе рассматриваются лабораторные установки для изучения абсорбции жидкостями, которые не являются неподвижными в том понимании, которое использовалось в главах III и IV. Вследствие беспорядочного или упорядоченного движения в таких абсорберах происходит перемешивание между частицами жидкости, находящимися у поверхности и расположенными в массе жидкости, или замена одних частиц на другие. [c.175]

В специальной литературе (см., например, Рамм В. М., Абсорбция газов. М., Химия, 1976) проводят различие между смоченной поверхностью и активной поверхностью а . Это обусловлено тем, что участки поверхности насадки, покрытые неподвижной пленкой жидкости, не участвуют в массообмене, т. е. не являются активными. Соответственно вводится понятие доли активной поверхности aja. — Прим. ред. [c.46]

Это уравнение применимо к абсорбции турбулентного газа в предположении, что после некоторого времени i. в течение которого жидкость неподвижна, происходит легкое перемешивание и этот лроцесс повторяется бесконечно. Средняя скорость абсорбции в таких условиях описывается уравнением (П1.31). Если среднее время t выразить через скорость обновления, определяемую как г = = 4t то скорость массопереноса можно записать [c.110]

Определение коэффициентов массопередачи. Основным представлением о механизме массопередачи при абсорбции до недавнего времени была пленочная теория, согласно которой допускается, что по обе стороны поверхности раздела фаз существуют неподвижные пленки, отделяющие эту поверхность от основных масс газа и жидкости, как это схематически показано на рис. VII. 17. [c.404]

Для абсорбции, газов часто используются растворители, вступающие с ними в реакцию. Когда в жидкости протекает химическая реакция с абсорбированным веществом, изменяется профиль концентраций, что в свою очередь оказывает влияние на скорость абсорбции. Для неподвижной или движущейся в ламинарном поршневом режиме жидкости можно записать уравнение неустановившейся диффузии, подобное уравнению (У1-21), [c.399]

Согласно модели Льюиса — Уитмена, на поверхности раздела фаз газ —жидкость образуются две тонкие пленки, тесно прилегающие к этой поверхности. Пленки являются в основном неподвижными, а в толще газовой и жидкой фаз происходит турбулентное движение. Абсорбция газа осуществляется в ходе стационарных процессов молекулярной диффузии в этих двух неподвижных пленках. Считается, что на поверхности раздела фаз газ — жидкость мгновенно устанавливается равновесие, а [c.439]

Исследования по массопередаче в процессе абсорбции в поверхностных абсорберах почти не проводились. Для расчета массоотдачи в газовой фазе можно пользоваться данными О Бриена и Штутцмана [1], полученными при испарении в воздух жидкостей (воды, ацетона, бензола, толуола, пропанола). В этих опытах воздух двигался по каналу квадратного сечения над зеркалом неподвижной жидкости. Результаты опытов выражены уравнением [c.334]

ДИТ к замещению жидкости до этой глубины свежей жидкосТЫб, концентрация которой отвечает основной массе жидкой фазы концентрация растворенного газа ниже указанной глубины при этом снижается до уровня его концентрации в массе жидкости (б). Вследствие этого диффузия в неподвижную жидкость идет далее при более крутом градиенте концентрации (в), что обеспечивает большую скорость абсорбции, чем перед нарушением. Эта стадия продолжается вплоть до достижения состояния (г), когда происходит следующее нарушение, и т. д. [c.103]

Ru kensteinE., Сап. J. hem. Eng., 49, 62 (1971). Массоперенос (при абсорбции) в горизонтальный слой неподвижной жидкости при наличии нестабильности поверхности (под действием эффекта Марангони). [c.288]

Неподвижная фаза при хроматографии может быть твердой и жидкой. В соответствии с этим газовую хроматографию делят на газо-адсорбционную (неподвижная фаза — твердый адсорбент) и газо-жидкостную (распределительную) хроматографию, когда поры твердого инертного носителя заполняют жидкостью (в процессе хроматографии происходит абсорбция газа жидкостью). Аналогично жидкостную хроматографию делят на жидкостно-адсорбционную (неподвижная фаза — твердый адсорбент) и жидкостножидкостную, (обе фазы — жидкие), [c.176]

Важным этапом в развитии хроматографии явило.сь открытие Мартином и Синжем в 1941 г. распределительной хроматографии, основанной на различном распределении (абсорбции) разделяемых веществ между двумя объемными фазами подвижной (газ, жидкость) и неподвижной (жидкость) [7]. В выводах своей работы Мартин и Синж отмечали Предложен новый вид хроматографии, основанный не на адсорбции на твердой фазе, а на распределении растворенных веществ между двумя жидкими фазами [7]. Вполне естественно, что при анализе распределительных вариантов хроматографии основное внимание исследователи обращали на их существенные отличия от известных вариантов хроматографии (жидкость — твердое тело, газ — твердое тело), а не на некоторые общие особенности, и в первую очередь на наличие в распределительных вариантах хроматографии межфазных поверхностей раздела (например НЖФ — ТН, подвижная жидкая фаза НЖФ), некоторые из которых (например, НЖФ — твердая фаза) лежат в основе известных вариантов хроматографии. Отметим, что в 1941 г. в этой же работе [7] был предложен и другой вид распределительной хроматографии, который был назван ГЖХ. [c.9]

Первоначально Ф.-х. г. изучала тепло- и массоперенос при конвективном движении среды, сопровождающий прохождение электрич. тока в р-рах электролитов, абсорбцию и экстракцию при движении капель, пузырьков газа, твердых частиц и тонких жнпких пленок исследовалось также влияние ПАВ на волновое движение и массоперенос на пов-сти жидкости и т. п. В подобных системах вблизи межфазной фаницы образуется гвдродинамич. пофаничный слой Зд, скорость течения внутри к-рого постепенно меняется от скорости движения одной фазы (И)) до скорости движения др. фазы ( з). Толщина слоя 5о и картина течения внутри него помимо скоростей и, и 2 зависят от вязкости и плотности движущихся фаз, типа течения и др. характеристик контактирующих сред. Напр., вблизи неподвижной твердой стенки, обтекаемой потоком жидкости, внутри пофаничного слоя скорость жидкости постепенно нарастает от нуля у твердой стенки до скорости потока и. Если в жидкости содержится к.-л. активный компонент А, участвующий в гетерогенных превращениях или адсорбирующийся на твердой стенке, концентрация этого компонента меняется от значения на стенке до в потоке, что создает внутри жидкости диффузионный пограничный слой (толщина 5 ). Перенос компонента А в диффузионном слое 5, вблизи межфазной фаницы осуществляется пзтем конвективной диффузии в поле постепенно ускоряющейся жидкости. Расчет скорости массообмена в описанных условиях составляет одну из типичных задач Ф.-х. г. [c.89]

Избирательность абсорбции сероводорода зависит от способа контактирования газа с жидкостью. Измерение скорости растворения сероводорода и двуокиси углерода в разбавленных водных растворах аммиака (0,5—2%) показало, что при неподвижной поверхности, комнатной температуре и давлении газа 1 ат сероводород растворяется вдвое быстрее, чем двуокись углерода [И, 12]. Опытным путем [И] найдено также, что в случае абсорбции кислых газов падающими каплями жидкости при одинаковых условиях давления и температуры сероводород растворяется в 85 раз быстрее, чем двуокись углерода. Опыты, проведенные тем же автором с типичным коксовым газом, содержащим около 0,5% НаЗ и 2,0% СО2, показали, что при контактировапип с избытком разбавленного водного раствора аммиака при 21° С в колонне с механическим распыливанием сероводород растворяется примерно в 17 раз быстрее, чем двуокись углерода. [c.72]

Тепло-массообмен исследовали в контактном аппарате с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем квадратного поперечного сечения 305 X 305 мм, заполненным полыми поли-этиленовымп шариками в качестве ожижающих агентов использовали воздух и воду. Было замечено, что в процессе абсорбции аммиака из смеси с воздухом высота единицы переноса (ВЕП) уменьшается с повышением расхода жидкости, но увеличивается с возрастанием расхода газа. Кроме того, отмечали падение ВЕП при уменьшении статической высоты слоя. Сравнение данных по абсорбции аммиака в аппаратах с неподвижной насадкой и с турбулентным трехфазным псевдоожиженным слоем показало, что последние более эффективны. [c.678]

Одним из важных методов разделения сложных смесей органических и неорганических веществ на отдельные компоненты является хроматографический метод (хроматография). Метод основан на распределении веществ между двумя фазами, из-которых одна неподвижная (стационарная), а другая продвигается относительно первой (подвижная фаза). Для разделения смесей используют различные механизмы сорбции и различные физико-химические свойства компонентов смеси абсорбция и адсорбция компонентов смеси твердой или жидкой фазами различная растворимость осадков реакции ионного обмена раслре-деление между двумя несмещивающимися жидкостями. Во всех случаях разделения участвуют две фазы — твердая и жидкая, твердая и газообразная, две несмешивающиеся жидкости. Процессы сорбции, осаждения, ионного обмена, распределения между различными фазами протекают непрерывно, при последовательном многократном повторении. Такой процесс осуществляется в хроматографической колонке (рис. 12.1). [c.195]

Другим широко распространенным типом аппаратов с неподвижной биопленкой являются биофильтры с вращающимися дисками. Существует несколько различных промышленных конструкций, но основной аппарат такого типа представляет собой ряд дисков (диаметром 2—3 м), смонтированных в трубе, движущейся таким образом, что диски вращаются под определенным углом к потоку отстоявшихся сточных вод. Диски (обычно из пластмассы) установлены так, что около 40 % их поверхности погружено в жидкость. Процесс, таким образом, представляет собой попеременную абсорбцию загрязнений и воздуха биопленкой, растущей на дисках. Биопленка защищена от погодных воздействий, так как реактор либо закрыт, либо расположен в помещении, а от действия центробежной силы биопленку предохраняет то, что частота вращения ограничена [c.23]

Абсорбция в распределительной газо-жидкостной хроматографии сводится к избирательному растворению газа или пара хроматографируемого вещества пленкой жидкости, распределенной по поверхности твердого носителя. Для успешного разделения смеси ве-ш еств решающее значение имеют силы взаимодействия молекул абсорбата с молекулами абсорбента. Эти силы зависят от структуры и свойств молекул как жидкой неподвижной фазы, так и растворяющихся веществ. Их можно разделить на четыре вида. [c.170]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология