Основные условия процесса адсорбционного разделения

ОСНОВНЫЕ УСЛОВИЯ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИОННОГО РАЗДЕЛЕНИЯ [c.194]

Экономичность промышленного адсорбционного разделения в основном зависит от условий протекания процессов десорбции и регенерации адсорбента, так как большая часть затрат энергии процесса относится к стадии десорбции и регенерации адсорбента. Сюда входят расход тепла на отгонку растворителя и на нагрев адсорбента до температур, соответствующих оптимальным условиям десорбции — регенерации, расход водяного пара или газа для удаления растворителя из слоя адсорбента после десорбции, расход энергии на подачу воздуха при окислительной регенерации, расход йоды на конденсацию и охлаждение растворителя и др. [c.188]

В реальных процессах очистки и разделения газов влияние адсорбции газа-разбавителя и других примесей, а также кинетические факторы могут вызвать необходимость внести коррективы при определении адсорбционной способности по изотермам чистых компонентов. Одпако во всех случаях практического использования адсорбционного метода кривая термодинамического равновесия является основной сравнительной характеристикой различных типов адсорбентов и определяет выбор оптимальных рабочих условий процесса. [c.32]

К основным технологическим характеристикам адсорбционного процесса следует отнести удельный расход адсорбента на обработку единицы объема жидкости (например, на 1 раствора). При этом важно знать, насколько используется емкость адсорбента (адсорбционный объем микропор или удельная поверхность), зависит ли адсорбция от pH и каково его оптимальное значение для извлечения каждого из органических компонентов раствора. Кроме того, необходимо установить, возможна ли совместная адсорбция смеси веществ, находящихся в растворе, при заданном соотношении их концентраций либо потребуется создание нескольких ступеней адсорбции, различающихся оптимальными условиями их осуществления. При разделении извлекаемой смеси на чистые компоненты следует определить, сколько ступеней адсорбции — десорбции для этого потребуется. [c.203]

При практическом проведении процесса поверхностного разделения основная причина — различие в поверхностной активности компонентов — может быть замаскирована наложением таких факторов, как скорость установления адсорбционного равновесия степень дренажа пены величина возврата. Поэтому представляется важным разделить факторы, влияющие на результат поверхностного разделения, на две группы. К факторам первой группы относятся те, что определяют равновесное распределение компонентов между раствором и поверхностным слоем, а к факторам второй группы — те, что влияют на скорость процесса распределения компонентов между раствором и поверхностным слоем в стационарных условиях. [c.98]

Основным условием для осуществления хроматографического процесса — процесса разделения веществ на колонке — Цвет считал различие в адсорбируемости Для того, чтобы два находящихся в растворе вещества могли быть разъединены по адсорбционным методам, необходимо, чтобы они занимали неодинаковый ранг в адсорбционном ряду Ч [c.9]

В публикациях последних лет все чаще рассматриваются вопросы возможности разделения воздуха адсорбционными методами [1]. Цель наших исследований заключалась в экспериментальных поисках критериев для выбора соответствующих типов цеолитов, а также в выявлении основных закономерностей процесса адсорбции азотно-кислородной газовой смеси в условиях газо-адсорбционной хроматографии. [c.144]

Недостатки, присущие методу разделения и очистки парогазовых смесей в стационарном слое адсорбента (периодичность, трудность автоматизации, громоздкость аппаратуры, неполная отработка адсорбционной емкости, несовершенство стадии десорбции) стимулировали поиски путей интенсификации адсорбционного процесса с применением нринцина непрерывности. Последний может быть достигнут путем осуществления циркуляции адсорбента в замкнутой системе и расчленения адсорбционной колонны на локальные зоны, в каждой из которых в оптимальных рабочих условиях осуществляется одна из основных стадий нроцесса адсорбция (очистка, осушка, рекуперация компонентов газовой смеси), пагрев и десорбция, охлаждение, пневмотранспорт и т. д. [1 ]. [c.261]

Основные элементы хроматографического процесса рассмотрим на примере разделения бинарной смеси в условиях колоночной жидкостной адсорбционной хроматографии. Представим себе трубку, заполненную пористым адсорбентом (колонку), через которую непрерывно течет растворитель (рис. 1.1). Адсорбент (сорбент, наполнитель колонки) удерживается в колонке фильтрами, он неподвижен и потому часто называется неподвижной фазой. Растворитель, перемещающийся относительно сорбента, называют также подвижной фазой (и в некоторых случаях — элюентом). Введем в верхнюю часть колонки по одной молекуле соединений — сорбатов, обозначаемых далее X и У. При движении вдоль колонки эти молекулы будут диффундировать внутрь пор сорбента и в результате межмолеку-лярных взаимодействий того или иного типа адсорбироваться на поверхности неподвижной фазы. Доля времени, в течение которой молекулы находятся в адсорбированном состоянии, определяется силой межмолекулярного взаимодействия сорбатов X, У с сорбентом. При очень слабой адсорбции молекулы почти все время проводят в растворе подвижной фазы и поэтому перемещаются вниз по колонке со скоростью, лишь незначительно уступающей скорости движения подвижной фазы. Наоборот, при очень сильной адсорбции молекулы X и У почти не отрываются от поверхности и скорость их перемещения вниз по колонке крайне незначительна. [c.11]

Основным процессом, определяющим эффективность разделения при адсорбционной хроматографии, является избирательная адсорбция. Для получения неискаженных элюентных зон необходимо подобрать условия, при которых система удовлетворяла бы целому ряду требований. [c.456]

В газовой хроматографии, особенно при ее применении для автоматического контроля состава смесей и регулирования химических процессов, дополнительно предъявляются все более повышенные требования к скорости анализа [11], время которого часто не должно превышать 0,5—5 мин. В этом отношении метод газо-жидкостной хроматографии не имеет преимуществ по сравнению с методом газо-адсорбционной хроматографии. Действительно, разделительная способность неподвижных фаз (растворителей или адсорбентов) определяется их селективностью, т. е. природой, величиной поверхности и скоростью массообмена (кинетикой растворения и испарения компонентов или их адсорбции и десорбции). Наилучшее разделение при прочих равных условиях, и если изотермы распределения (растворимости или адсорбции) в области рабочих концентраций линейны, произойдет в том случае, когда коэффициент массообмена достаточно велик. При значительных скоростях газа-носителя главную роль в размывании полосы в газожидкостной хроматографии играет кинетика массообмена, определяемая в основном медленностью прохождения молекул компонентов через поверхность раздела газ — жидкость [21, 22] и медленностью их диффузии внутри жидкой пленки [23]. В газо-адсорб- [c.8]

Схема адсорбционной установки с движущимся вниз плотным слоем адсорбента и ее аппаратурное оформление в виде простейшего промышленного агрегата была впервые предложена Бергом [139]. Принцип работы такой установки с некоторыми изменениями лежит в основе всех действующих промышленных гипер-сорбционных установок. Кроме того, такой метод позволяет использовать адсорбционную емкость адсорбента более полно, чем при ведении процесса в адсорберах периодического действия с неподвижным слоем адсорбента, а также упростить обслуживание и улучшить условия эксплуатации оборудования. Следует отметить высокую эффективность процесса десорбции органических растворителей из движущегося слоя угля и. снижение себестоимости рекуперированных растворителей. Однако практически этот метод нашел широкое применение в основном для разделения смесей. [c.190]

Основным физическим фактором, влияющим на процесс адсорбционного разделения, является адсорбционное равновесие. В условиях равновесной хроматографии (при допущении, что скорость установления адсорбционного равновесия бесконечно велика) в отсутствие таких размывающих факторов, как продольная диффузия, стеночный эффект и др., размывание выходной кривой определяется криволинейностью изотермы. Последнее является следствием того, что отношение концентрации вещества в неподвижной фазе к концентрации вещества в подвижной фазе (коэффициент распределения) вдоль колонки при газо-адсорбционной хроматографии почти всегда непостоянно (неравномерная набивка адсорбента вдоль колонки, неоднородность адсорбционных свойств отдельных центров адсорбента и т. п.). В этом случае коэффициент распределения для низких концентраций выше, чем для высоких, вследствие чего зона малых концентраций движется медленнее зоны высокиЦ [c.167]

Один из наиболее эффективных и универсальных методов очистки и разделения газовых и жидких сред — адсорбционный метод, связанный с механизмом физико-химического взаимодействия адсорбента и адсорбата. Однако успешное внедрение его в промышленность зависит, в частности, от эффективности эксплуатируемых и проектируемых адсорбционных установок, совершенствования действующих процессов, инженерных методов расчета равновесия систем адсорбент — адсорбат, кинетики в отдельном зерне адсорбента и динамики макрослоя адсорбентов, конструктивных решений и методов оптимизации циклических адсорбционных процессов. Основными особенностями циклических адсорбционных процессов являются их многостадий-ность (стадии адсорбции и десорбции целевых компонентов, стадии сушки и охлаждения, адсорбентов, т. е. стадии, взаимно влияющие одна на другую), разнообразие типов технологических схем, различие энергозатрат для проведения стадий процесса. Вследствие этого важным звеном разработки циклических адсорбционных процессов как на этапе проектирования, так и на этапе промышленной эксплуатации служит выбор оптимальных вариантов аппаратурного оформления процессов, режимов проведения различных стадий процесса для конкретных условий применения. Выполнение указанных задач полностью определяет технико-экономические оценки выбираемых вариантов. [c.4]

В некоторых случаях, например, при определении условий процесса селективной адсорбции кислорода как примеси аргона наряду с определением изотерм адсорбции компонентов желательно определить также изобары адсорбции-десорбции. Чтобы выявить возможности применения отечественных синтетических цеолитов для адсорбционно-термической очистки аргона от кислорода и определить основные параметры этого процесса, в лаборатории кафедры глубокого охлаждения ЛТИХП в 1963 г. была сооружена опытная полупромышленная установка. На этой установке в лабораторных условиях можно исследовать различные типы цеолитов в широком интервале температур при значительном диапазоне изменения давлений как на режимах адсорбции чистых компонентов (снятие изобар), так и на режимах разделения бинарных и многокомпонентных смесей. [c.138]

Резюмируя имеющиеся на сегодня фактические данные о кинетике электрохимических процессов атмосфернот коррозии, можно с достаточным основанием полагать, что атмосферная коррозия большинства технически важных металлов (Ре, 2п, и, по-видимому, других) под видимыми пленками влаги или сильно увлажненными влагой продуктами коррозии (условия, определяемые непосредственным попаданием осадков на корродирующую поверхность) идет с превалированием катодного контроля (рис. 177,а). Катодный контроль здесь, однако, уже значительно ослаблен по сравнению со случаем коррозии этих же металлов в условиях полного погружения в электролит. При нахождении на поверхности более тонких (невидимых) адсорбционных слоев влаги или полусухих (не пропитанных сплошь влагой) продуктов коррозии коррозионный процесс контролируется в основном анодным процессом (рис. 177,6). Таким образом, разделение атмосферной коррозии, протекающей с электрохимическим механизмом, на мокрую и влажную, помимо внешних качественных признаков по степени увлажнения поверхности металла, можно характеризовать также и более определенным количественным признаком — характером контроля электродного процесса К мокрой атмосферной коррозии следует относить случаи коррозии, протекающие с превалированием катодного контроля, к влажной атмосферной коррозии — случаи с превалированием анодного контроля. [c.344]

Основные элементы хроматографического процесса рассмотрим па примере разделения бинарной смеси в условиях колоночной жидкостной адсорбционной хроматографии. Представим себе трубку, занолненную простым адсорбентом (колонку), через которую непрерывно течет растворитель (рис. 1.) [c.2]

Как уже отмечалось, М. С. Цвет разработал хроматографический метод разделения смесей веществ, исходя из наблюдения различной адсорбируемости растительных пигментов. Исследование этого явления позволило ему сформулировать следующий закон, названный им законом адсорбционного замещения [159, 160] Вещества, растворенные в определенной жидкости, образуют определенный адсорбционный ряд А, В, С,. .., выражаюнщй относительное адсорбционное сродство его членов к адсорбенту. Каждый из членов адсорбционного ряда, обладая большим адсорбционным сродством, чем последующий, вытесняет его из соединения и в свою очередь вытесняется предыдущим . М. С. Цвет сформулировал также и основное необходимое условие разделения веществ при помощи адсорбционных методов. Он писал Для того чтобы два находящихся в растворе вещества могли быть разъединены по адсорбционным методам, необходимо чтобы они занимали неодинаковый ранг в адсорбционном ряду . При описании физической сущности хроматографического процесса ]И. С. Цвет на основании закона адсорбционного замещения заключает Зональное распределение составных раствора (в хроматографической колонке.— Прим. авт.) выражает относительное положение последних в адсорбционном ряду . [c.16]

В этом кратком обзоре работ по хроматографическим методам в катализе мы не касались ряда вопросов. Следует указать, что хроматографические методы легко сочетаются с другими физическими методами, используемыми для изучения глубокого механизма реакций. Так, например, недавно появились работы, успешно сочетающие газовую хроматографию с масс-снект-рометрией, методами ЭПР и ЯМР, инфракрасной спектроскопии и т. д. Однако даже уже из приведенного материала видно, что методы газовой хроматографии, используемые в катализе, позволяют быстро определять активность и селективность катализаторов поверхность катализаторов и адсорбционные характеристики компонентов в ходе реакции измерять основные кинетические характеристики каталитического процесса изучать статистику поверхности (распределение участков по теплотам адсорбции, изотопный обмен и т. д.) проводить реакцию в условиях непрерывного разделения и изучать глубокий механизм реакции. [c.296]