Технологические основы процесса адсорбции

ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ [c.425]

Явления, обусловливаемые молекулярным взаимодействием, играют большую роль в условиях нефтяного пласта, высокодисперсной пористой среды с развитой поверхностью, заполненной жидкостями, которые содержат поверхностно-активные вещества. Однако механизм этих явлений не познан настолько, чтобы при разработке нефтяных месторождений их можно было учитывать количественно. Использование изученных закономерностей в технологических процессах возможно лишь тогда, когда они описаны математически, с учетом основных факторов, определяющих эти закономерности. Решить такую задачу для нефтяного пласта трудно, так как геолого-физические и минералогические характеристики пласта и свойства жидкостей и газов, насыщающих его, не постоянны. Как результат молекулярно-поверхностных эффектов на границе раздела фаз в нефтяном пласте наибольшее значение имеет процесс адсорбции активных компонентов нефти на поверхности породообразующих минералов. С этим процессом прежде всего связана гидрофобизация поверхности, а следовательно, и уменьшение нефтеотдачи пласта. Образование адсорбционного слоя ведет к построению на его основе граничного слоя нефти, вязкость которого на порядок выше вязкости нефти в объеме, а толщина в ряде случаев соизмерима с радиусом поровых каналов. В связи с этим уменьшается проницаемость и увеличиваются мик-ро- и макронеоднородности коллектора. [c.37]

Технологические основы процесса адсорбции [c.328]

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ АДСОРБЦИИ Адсорбция как технологический процесс [c.30]

Физико-химические основы процесса. Наиболее распространенным способом рекуперации летучих растворителей в химической промышленности является адсорбционный метод. Независимо от технологической схемы извлечения паров растворителя из очищаемых потоков (непрерывная или периодическая) при адсорбционном методе сорбент последовательно проходит стадии адсорбции, десорбции, сушки и охлаждения. Технологический режим каждой из этих стадий различен по температуре, влажности, скорости прохождения через слой сорбента газа, пара или воздуха и т. п. [c.131]

Добавляя к носителю акцептор электронов, т. е. создавая Р-проводник , можно значительно ускорить стадию адсорбции этилена. Добавка примеси донорного типа повышает активность адсорбции каталитического комплекса к носителю. Не исключено, что таким путем можно синтезировать однокомпонентные высокоактивные катализаторы, необходимые для реакций, проводимых в жестких условиях, например, для полимеризации этилена в растворе. Использование таких комплексных катализаторов, не требующих добавления металлорганических соединений в реакционный объем, позволило бы упростить технологическую схему процесса получения ПЭ в растворе. Катализаторы такого типа, возможно, послужили бы основой нового класса иммобилизованных катализаторов . [c.187]

В основе инженерного расчета практически любого технологического процесса адсорбции, хотя он в большинстве случаев протекает в динамических условиях, лежит обработка изотерм адсорбции. [c.504]

При расчете технологических процессов часто бывает оправданным применение упрощенных методик. Ниже описана одна из таких методик расчета адсорбционного равновесия смесей углеводородов, которая была успешно применена при проектировании установок выделения нормальных парафинов С4—Сго с помощью цеолита СаА, а также при установлении режима стадии десорбции высокомолекулярных парафинов более легкими компонентами. Расчет равновесия бинарных смесей проводят на основе изотерм адсорбции компонентов. [c.551]

Столь значительное облегчение механического разрушения минерала в присутствии растворов кислот (химически активных сред) позволяет рекомендовать практически использовать хемомеханический эффект в различных технологических процессах, связанных с измельчением и разрушением минералов при помоле в шаровых мельницах, бурении горных пород (в частности, карбонатных) и т. п. При этом следует учитывать возможность коррозии (растворения) металлов и минералов кислотами — понизителями прочности. Для заш,иты технологического оборудования и инструмента от коррозии необходимо добавлять в растворы кислот ингибиторы кислотной коррозии металлов на основе непредельных органических соединений ароматического ряда. Эти ингибиторы сильно хемосорбируются на переходных металлах (железо) за счет донорно-акцеп-торного взаимодействия электронов непредельных связей органической молекулы с незавершенными электронными уровнями металла и лишены этой способности относительно минералов, взаимодействуя с ними по механизму физической адсорбции. Как показали исследования, добавка ингибитора КПИ-3 даже при повышенной его концентрации (0,3 г/л) существенно не отразилась на величине эффекта (кривая 6). Испытание этого раствора на буровом стенде показало снижение величины усилия при резании мрамора в два раза. [c.131]

Растворители относятся к легколетучим жидкостям, которые в технологическом цикле рассеиваются в воздухе, теряются безвозвратно, загрязняя окружающую среду. Процесс извлечения разбавленных паров и растворителей из воздуха и возвращения их в исходном товарном виде для повторного использования называется рекуперацией летучих растворителей. В его основе лежит явление физической адсорбции — поглощения паров вещества пористыми адсорбентами, например, углеродными (активированные угли) или минеральными (силикагели). Иногда в качестве поглотителей применяют нелетучие жидкости. Процесс адсорбции наиболее эффективно происходит, когда поры адсорбента по размерам в несколько раз превышают размеры поглощаемых молекул. Адсорбция значительно уменьшается с ростом температуры из-за более энергичного теплового движения газовых молекул. Это позволяет выделять основное количество поглощаемых веществ из адсорбента, т.е. осуществлять процесс десорбции. [c.212]

Как правило, индивидуальные вещества, представленные в разделе I, составляют основу или являются компонентами различных составов, используемых в технологических процессах интенсификации добычи и транспорта нефти. Однако некоторые соединения могут применяться и как чистые продукты. Добавка в состав той или иной составляющей позволяет ослабить нежелательные эффекты, которые могут возникнуть при использовании реагента или, наоборот, повысить его эффективность. Так, добавляя в составы соли различных металлов, можно добиться предотвращения образования НгЗ в пласте, заметно снизить адсорбцию ПАВ на поверхности пород, регулировать вязкость II стабильность эмульсии, повысить эффективность кислотных обработок высокотемпературных пластов и т. д. [c.8]

Курс физической и коллоидной химии изучается после курсов физики, математики, неорганической, аналитической и органической химии, поэтому в учебник не вошли или изложены весьма кратко некото-< рые разделы этих дисциплин. Так, конспективно написаны Агрегатные состояния вещества , Основы химической термодинамики , Фазовые равновесия и растворы . В то же время подробно изложен материал по химической кинетике, адсорбции и поверхностным явлениям, структурообразованию в дисперсных системах, микрогетерогенным системам, высокомолекулярным соединениям и их растворам, коллоидным поверхностно-активным веществам. Это обусловлено важностью указанных тем для понимания физико-химических и коллоидно-химических основ технологических процессов пищевой промышленности. Многие законы и положения физической и коллоидной химии иллюстрируются примерами из различных пищевых производств. [c.7]

Рассмотрены теоретические основы построения, математического описания и инженерного расчета основных химико-технологических процессов, а также принципы устройства и функционирования технологической аппаратуры. Книга 2 - логическое продолжение учебника здесь наряду с традиционными для учебника главами, посвященными абсорбции, дистилляции и ректификации, жидкостной экстракции, адсорбции, сушке твердых материалов, кристаллизации, охлаждению, измельчению и классификации твердых материалов, приводится ряд новых глав Гранулирование , Сублимация , Сопряженные и совмещенные процессы . [c.890]

Конечной целью кинетического исследования является составление кинетической модели процесса, которая представляет собой систему кинетических уравнений, описывающих изменение состояния реакционной системы при определенных термодина мических и кинетических параметрах (например, Р, V, Т,К, к,Е, коэффициенты адсорбции, С Р( и др.). Полученные сведения о кинетической модели служат основой при разработке оптимального режима химико-технологического процесса. [c.130]

Последовательно изложены теоретические основы гидродинамических, теплообменных и массообменных процессов, включая гидромеханическое разделение гетерогенных систем, получение искусственного холода, выпаривание растворов, процессы абсорбции и адсорбции, перегонки и ректификации, растворения и кристаллизации, экстракции, ионного обмена, а также термической сушки. Приведены основные виды аппаратов и технологические схемы установок. [c.2]

Управление избирательным смачиванием с помощью водо- и маслорастворимых ПАВ лежит в основе многих технологических процессов среди них одним из самых важных является добыча нефти. Нефть — сложная по составу смесь веществ, среди которых имеются природные высокомолекулярные ПАВ, например асфальтены, залегает в гидрофильных породах совместно с сильно засоленной водой. Адсорбция поверхностно-активных компонентов на породах приводит к их олеофилизации и избирательному смачиванию нефтью, причем участки гидрофобизованных пород перемежаются с контактирующими с водой гидрофильными участками. [c.108]

В Секторе химии и технологии воды такл<е разработаны термодинамические основы расчета адсорбционных равновесий и селективности адсорбции по величине стандартного уменьшения свободной энергии процесса. Эти исследования позволили предложить метод деструктивно-адсорбционной очистки воды от органических загрязнений и создать ряд технологических схем, обеспечивающих одновременно с очисткой воды и промышленных стоков выделение и утилизацию некоторых ценных компонентов. [c.221]

В основе расчета любого технологического процесса находится совокупность изотерм адсорбции. Ее определяют в широком диапазоне температур, охватывающем область рабочих условий проведения как адсорбции, так и десорбции. [c.252]

На основе методов статистической физики в книге описаны явления переноса в типовых процессах химической технологии. Эти методы используются при исследовании статики химико-технологических процессов, рассмотрении отдельных явлений переноса (например, диффузии, теплопроводности), построении моделей ряда процессов (абсорбция, адсорбция, десорбция, кристаллизация и т. д.). [c.2]

На явлениях адсорбции и смачивания основан и такой важнейший в современной технике горнорудного дела технологический процесс, как флотация—процесс отделения ценных минеральных веществ (например, содержащих цинк, свинец, серебро) от малоценных-— пустых — пород. Наконец, следует отметить открытие П. А. Ребиндером и Б. В. Дерягиным разрушающего ( расклинивающего ) действия специально подобранных смачивающих жидкостей на твердые породы. На основе указанного открытия этими же учеными и их школами разработаны новые эффективные методы сверления и бурения горных пород и обработки различных твердых материалов. [c.101]

В справочнике рассматриваются теоретические основы отдельных технологических процессов (абсорбция, адсорбция, выпаривание, газоочистка, дистилляция, кристаллизация, осаждение, ректификация, сушка, теплопередача, транспорт жидкостей и газов, фильтрование п др.) и их аппаратурное оформление. [c.206]

Флотация сульфидных руд — сложный окислительно-восстановительный процесс, и кислород является его активным участником, действие которого необходимо учитывать при разработке и совершенствовании технологических схем и режимов обогащения руд. В основе взаимодействия кислорода с сульфидными минералами лежат электрохимические реакции, продукты которых оказывают влияние на адсорбцию собирателя минералами. [c.79]

Так, строение поверхности и пористость угля определяют его поведение в любых технологических процессах (адсорбция, испарение, набухание, массоперенос, диффузия, горение). Они зависят от внешних условий, определяют многие реологические свойства угля. Длительное время для измерения внутренней поверхности и объема пор угольных объектов использовали методы волюмометрии (например, ртутная или гелиевая поро-метрия). Эти методы обладают двумя существенными недостатками — оказывают необратимое воздействие на образец н меют низкую точность, так как не характеризуют внутренние недоступные поры образца. Этих недостатков лишены методы малоуглового рассеяния рентгеновских лучей и нейтронов, в основе которых лежит измерение интенсивности рентгеновского или нейтронного излучения при различном угле рассеяния [79]. Эти методы не связаны с разрушением исследуемой пробы, позволяют оценить распределение пор по размерам, учитывают как открытые, так и внутренние поры. [c.81]

Астраханском и Западносибирском газохимических комплексах (ГХК) и Сосногорском газоперераба-тьшающем заводе, на которые поступает сложный по составу газ ряда крупных газоконденсатных месторождений. На рис. 2.45 приведена блок-схема Оренбургского ГХК, перерабатьшающего газ Оренбургского месторождения. Товарной продукцией этого комплекса являются сухой и сжиженный газ, этан, конденсат, сера и i елий. В основе процесса переработки газа лежат физические методы низкотемпературной сепарации (конденсация паров вещества с понижением их температуры), абсорбции (избирательное поглощение газов или паров жидкими поглотителями-абсорбентами), адсорбции (поглощение вещества поверхностью твердого поглотителя-адсорбента) и др. Эти методы используются обычно в совмещенном технологическом режиме, определяя конструктивные особенности используемьк установок. [c.120]

Таким образом, разработаны теоретические основы и методы приближенного математического моделирования процесса псевдонепре-рывной адсорбции. Модель позволяет выбирать оптимальные режимные параметры и технологические схемы процесса. Расчетные данные с достаточной степенью приближения согласуются с экспериментальными. [c.185]

Выбор принципиальной технологической схемы процесса непрерывной адсорбции, а также разработка аппаратурных вопросов велись большим коллективом исследователей и инженеров масля-Н011 лаборатории, технологического и проектно-конструкторского отделов и опытной базы института. Описанные в данной статье итоги анпаратурно-технологических исследований удалось получить на основе творческого содружества исследователей, технологов и конструкторов ВНИИ НП. [c.144]

В настоящее время невозможно решить проблемы, связанные с разработкой и применением устройств для очистки газов, не имея основательных представлений, например, об аэродинамике вообще и об аэродинамике запыленных потоков (механике аэрозолей) в частнссти, об основах электронно-ионной технологии (особенно о зарядке частиц и их поведении в потоке под действием электрических полей), о процессах взаимодействия частиц аэрозоля друг с другом и с водяной пленкой о закономерностях процесса адсорбции и абсорбции и тд. В то же время необходимым условием плодотворной деятельности в этой области является владение техническими сведениями о конструкции и действии устройств удаления и транспорта пыли (особенно в сложных системах пневмотранспорта), тягодутьевом оборудовании и, конечно, об особенностях запыленных потоков в конкретных технологических линиях, для которых надо выбирать эффективное надежное пылеулавливающее оборудование. Таким образом, плодотворная деятельность в области охраны окружающей среды требует комплексных знаний, и, следовательно, может быть реализована в рамках специализированных экологический служб и организаций. [c.13]

Контактная коагупяция—технологический процесс осветления и обесцвечивания воды, заключающийся в адсорбции ее примесей с нарушенной агрегативной устойчивостью на поверхности частиц контактной массы. Исследования показали, что в основе процесса люкат Ван-дер-ваальсовы силы межмолекулярного притяжения. Однако они проявляются только при условии движения жяд-кости, когда мелкие частицы примесей воды сближаются с зернами фильтрующей загрузки, преодолев при этом электростатические силы отталкивания. [c.322]

Физическая адсорбция органических веществ из водных растворов наиболее сильно проявляется нри использовании в качестве адсорбентов углеродных материалов, поскольку энергия вандерваальсовского взаимодействия молекул воды с атомами углерода, образующими поверхность углеродных тел, намного меньше энергии дисперсионного взаимодействия этих атомов с атомами углеродного скелета органических молекул. Энергия дисперсионного взаимодействия органических молекул с адсорбентом особенно высока в тех случаях, когда углеродные скелеты молекул адсорбента имеют плоскую структуру и характеризуются сопряженной системой л-связей, как это наблюдается, например, в ароматических соединениях. Большое различие в энергии взаимодействия молекул компонентов раствора с поверхностью углеродного адсорбента приводит к си.т1ьно выраженной избирательной адсорбции органических веществ. Такая избирательность обусловливает технологическое применение адсорбции или является основой адсорбционных механизмов многих процессов молекулярной биологии. [c.44]

Явление адсорбции было открыто во второй половине XVIII века. Шееле в 1773 г. в Швеции и Фонтана в 1777 г. во Франщш наблюдали поглощение газов углем, а Т. Е. Ловитц в 1785 г. в России наблюдал поглощение углем органических веществ нз водных растворов. Явление адсорбции газов активным углем было использовано Н. Д. Зелинским при создании противогаза для защиты от отравляющих веществ, применявшихся во время первой империалистической войны,—в противогазе пары отравляющих веществ хорошо адсорбировались из тока воздуха активным углем. Разделение веществ на основе их различной адсорбируемости широко используется в настоящее время как в промышленности, так и для аналитических целей. Впервые возможность использования адсорбции смесей для их анализа была открыта М. С. Цветом в 1903 г. в Варшаве, который применил адсорбенты для разделения окрашенных биологически активных веществ и в связи с этим назвал этот метод хроматографическим адсорбционным разделением смесей. В настоящее время хроматографические методы широко используются для анализов сложных смссей и для автоматического регулирования технологических процессов (см. Дополнение). [c.437]

Обычно каталитические эксперименты проводят на лабораторных микрокаталитических установках при стационарном и нестационарном протекании процессов диффузии и адсорбции реактантов при этом одним из наиболее перспективных способов исследования физических свойств катализаторов и адсорбентов является экспрессный импульсный хроматографический метод, позволяющий в ограниченные промежутки времени для значений технологических параметров, близких к промышленным, получить (в частности, для MOHO- и бидисперсных моделей зерен катализаторов) важную информацию о численных величинах их констант, таких, как эффективные коэффициенты диффузии в макро- и микропорах, константы скорости адсорбции, константы адсорбционно-десорбционного равновесия, коэффициенты массоотдачи. Для оценки последних применяются метод моментов, метод взвешенных моментов, методы, использующие в своей основе преобразования Лапласа и Фурье и т. д. Однако все они обладают существенными недостатками применимы только для линейно параметризованных моделей, не позволяют провести оценку точности полученных параметров и оценку точности прогноза по моделям, не допускают проведение планирования прецизионного и дискриминирующего эксперимента. Отметим также, что при их практическом исполь- [c.162]

Многие электролиты, особенно на основе никеля, содержат органические добавки. Такие добавки придают глянец и оказывают полирующее действие. Это относится, в частности, к сульфамиду, и производным кумарина, бутандиола и пиридина. Нри высокотемпературной обработке эти вещества окисляются под воздействием электрического тока. Образующиеся при этом продукты разложения мешают бездефектному осаждению металла, поэтому их удаляют адсорбцией на активном угле. Для этого в отдельную емкость добавляют определенное количество порошкового угля и приводят его в контакт с электролитом посредством интенсивного перемешивания, перекачивания или продувания воздухом. После осаждения и фильтрования все добавки в электролите следует восполнить, так как адсорбируются не только продукты разложения. Для полной очистки, которая часто необходима после нарушений технологического режима (засасывание масла), слул ит байпасное фильтрование части потока прн работе установки в этом случае в общей ванне поддерживается низкий уровень примесей. Для таких процессов с байпасной очисткой используются порошковые угли в намывных слоях, гиироко применяются такл<е фильтры с зериены.ми углями. Фильтрование в этих случаях [c.144]

В основе инженерного расчета любого технологического процесса, хотя он в большштстве случаев протекает в динамических условиях, должна находиться сетка кривых, отражающих равновесие поглощаемого компонента с адсорбентом, т. е. сетка изотерм адсорбции, в достаточно широком интервале температур, охватывающих область рабочих условий проведения стадий как адсорбции, так и десорбции. На рис. 2,3 приведена такая сетка изотерм адсорбции паров воды на цеолите СаА, являющаяся производственной характеристикой процесса осушки газов. [c.33]

Исследования водородопроницаемых мембранных катализаторов дают ценные сведения о видах адсорбции реагентов на катализаторах, о кинетике и механизме реакций гидрирования и дегидрирования в открытых системах. Совокупность полученных данных представляет собой научную основу для создания принципиально новых технологических процессов, малооперационных, менее энергоемких, чем существующие, и практически безотходных благодаря высокой селективности мембранных катализаторов. [c.98]

Адсорбция растворенных органических веществ лежит в основе многих технологических Процессов. Особенно актуально использование сорбционных процессов в технологии глубокой очистки сточных вод от органических веществ. Технико-экономи-ческая оценка направлений развития и применения различных технологий глубокой очистки и доочистки сточных вод в СССР и за рубежом показала, что сорбционные методы наиболее перспективны для крупнотоннажного производства технической воды, а среди адсорбентов в течение длительного периода, по крайней мере на протяжении нескольких десятилетий, наиболее эффективными останутся активные угли. [c.6]

Для коллоидно-химических процессов, лежащих в основе производства смазок, важна скорость их протекания, в зависимости от которой могут ослабляться (усиливаться) различные явления и изменяться механизм действия добавок. Мицелло- и структурообразование мыльных загустителей сопровождается разнообразными процессами, протекающими с высокими скоростями последовательно или параллельно (диффузия, физическая или химическая адсорбция и т. п.). В связи с этим использование добавок и их сочетаний выдвигает ряд новых технологических проблем в производстве смазок, к которым относятся 1) стадия приготовления смазки, способ и последовательность введения добавки 2) максимально допустимая температура и продолжительность нагрева, 3) оптимальный режим охлаждения расплава [c.215]

Переходя к классификации областей применения поверхностноактивных веществ, следовало бы в качестве основы ее принять те практически важные эффекты, которые вызывают эти вещества, как, например, смачивание, моющее действие, эмульгирование, защитноколлоидное и суспендирующее действие и т. д. Однако такая классификация имеет ряд недостатков, связанных прежде всего с тем, что во многих случаях применения поверхностноактивных веществ существенным оказывается не какое-либо одно из этих свойств, а их комплекс, например смачивающее и эмульгирующее действие одновременно. С другой стороны, иногда для проведения того или иного технологического процесса важно использовать только одно и притом более специального характера свойство поверхностноактивного вещества, например его способность улучшать процесс замасливания (смягчения) текстильных волокон. Наконец, в ряде случаев возможность использования поверхностноактивных веществ основывается не на указанных свойствах, а, например, на способности изменять знак заряда поверхности при адсорбции ионов. На этом, в частности, основано применение катионактивных моющих средств для закрепления матирующих пигментов на тканях или их использование для повышения прочности окраски при субстантивном крашении. Другой недостаток такой классификации заключается в том, что при этом приходится объединять в одну группу различные, часто ничего общего друг с другом не имеющие отрасли промышленности. Так, например, эффективные пенообразователи используются д.тя образования пены в составах для огнетушителей и в косметических средствах (шампунях). [c.398]

В настоящее время стадия десорбции менее изучена, чем стадия адсорбции, поэтому во многих случаях технологические режимы ее проведения и продолжительность процесса находят на основе экспериментадьных данных. При известной продолжительности стадии [c.479]