Практическое применение адсорбции газов

Практическое применение адсорбции. Адсорбция находит разностороннее применение. Мы уже упоминали о том, что при гетерогенном катализе как в газовой среде, так и в растворах процесс адсорбции реагирующих веществ твердым катализатором обычно играет решающую роль. Широко применяются твердые адсорбенты также и в различных процессах очистки газов или растворов от нежелательных примесей или загрязнений Сюда относится, в частности, применение активированного угля для противогазов, введенное благодаря работам Н. Д. Зелинского, спасшего этим много тысяч человеческих жизней. Сюда же относятся и многие процессы очистки и осушки различных газов в производственных условиях и, наконец, процессы осветления и обесцвечивания растворов в производствах сахара, глюкозы, нефтепродуктов, некоторых фармацевтических препаратов и др. [c.376]

Практическое применение адсорбции. Процессы адсорбции играют большую роль при гетерогенном катализе с твердым катализатором. С помощью адсорбции очищают газы и растворы от нежелательных примесей или загрязнений, например активированный [c.98]

Наибольшее практическое применение получили периодические адсорбционные процессы в аппаратах с неподвижным слоем адсорбента. Для обеспечения непрерывности осушки газа предусматриваются три или два адсорбера. В первом случае в одном адсорбере проводят адсорбцию, в другом — десорбцию поглош,енного из газа вещества, в третьем — охлаждение адсорбента. При совмещении в одном аппарате циклов регенерации (десорбции) и охлаждения адсорбента устанавливают два адсорбера. [c.287]

При работе установок подготовки газа без использования ДКС с применением компрессоров газа регенерации давление газа при адсорбции и при регенерации практически не отличается. После ввода ДКС для циркуляции газа на установках используется перепад давления, созда [c.10]

Отметим, что явления адсорбции и капиллярной конденсации находят все более широкое практическое применение. Они используются в промышленности для извлечения ценных веществ из растворов, например из отходящих вод и газов металлургических заводов (рекуперация), а также в целях охраны природы для очистки воздушной и водной сред обитания (см. раздел VI). [c.187]

Для многих систем, компоненты которых не сильно различаются по своей полярности, поверхностные слои оказываются мономолекулярными и такие пары могут быть использованы для измерения Sq рассмотренным методом. Так, адсорбция толуола из раствора его в изооктане может быть рекомендована для этой цели . Следует отметить практическое преимущество метода определения so по адсорбции из растворов по сравнению с методами адсорбции газов, требующими применения сложной аппаратуры и вакуумной техники. [c.176]

Несмотря на обширное практическое применение гетерогенного катализа до настоящего времени нет единой теории его. Это связано со сложностью процесса. Наиболее распространенной является адсорбционная теория, согласно которой на поверхности катализатора происходит адсорбция, т. е. концентрирование реагирующего вещества на поверхности катализатора. Адсорбция является результатом взаимодействия неуравновешенных сил поверхностных частиц твердого катализатора с молекулами реагирующего вещества из газо- [c.36]

Стабилизация давления по циклу. При работе установок подготовки газа без использования ДКС с применением компрессоров газа регенерации давление газа при адсорбции и при регенерации практически не отличается. После ввода ДКС для циркуляции газа на установках используется перепад давления создаваемый на ДКС, который достигает значений 1,0-1,5 МПа. Отбор газа осуществляется в цехе осушки и сбрасывается на всас ДКС. Поскольку регуляторы расхода газа регенерации расположены до ад- [c.53]

Следует отметить, что для описания адсорбции на твердых адсорбентах справедливо также фундаментальное уравнение Гиббса (3.1), однако практическое применение этого уравнения затруднено из-за невозможности непосредственного измерения поверхностного натяжения на границе твердое тело-газ . [c.44]

Изменение поверхностного натяжения водных растворов при наличии в них ПАВ обусловлено, как известно, адсорбцией ПАВ на границе между раствором и газом (воздухом). Именно на явлении адсорбции, а не на изменении натяжения основано практическое применение ПАВ, хотя эти два явления тесно связаны, в частности, уравнением изотермы адсорбции Гиббса. В связи с этим далее будет подразумеваться, что по-верхностно-активное вещество — это вещество, которое адсорбируется на границе раздела фаз. Акцент на адсорбции, а не на изменении натяжения, необходим потому, что адсорбция в принципе всегда может быть измерена, тогда как измерение натяжения возможно только на границе двух флюидных фаз (жидкость—газ и жидкость 1— жидкость 2). Натяжение же на границе твердого вещества с любой флюидной фазой не может быть измерено, следовательно, эффективность ПАВ не [c.795]

Автор не исключает, что в жидких системах имеются еще новые типы фазовых равновесий, которые предстоит открыть и, возможно, использовать. Наиболее перспективными в этом отношении являются системы из сжиженных газов, системы с веществами, способными вступать в химические взаимодействия (обратимые или необратимые) интерес представляют и различные комбинации экстракции с дистилляцией, экстрактивной дистилляцией, экстрактивной выпаркой, образованием продуктов присоединения, адсорбцией и т. д. Примеры всех этих случаев уже известны и находят практическое применение. [c.13]

Обсуждение смешанной адсорбции может быть подразделено на три части. Во-первых, можно иметь дело с одн 1м адсорбентом и смесью газов. Это представляет особенно важный тип смешанно физической адсорбции. Во-вторых, можно иметь дело только с одним адсорбируемым веществом и смесью адсорбентов. В этой области до сего времени было сделано очень мало работ. Наконец, можно иметь дело со смешанным адсорбентом и смесью адсорбируемых веществ. Этот случай никоим образом не является необычным в практическом применении адсорбционных процессов в действительности многие каталитические реакции [c.640]

Особенностью адсорбционных свойств пористых кристаллов цеолитов является то, что адсорбироваться в первичной структуре кристаллов цеолитов могут только те молекулы, критические диаметры которых меньше диаметров окон, т. е. кристаллы цеолитов обладают избирательной формой адсорбции. На них могут адсорбироваться не только пары воды, но и газы и некоторые органические вещества. Для практического применения цеолиты со связующими и другими добавками формируют в виде таблеток или гранул размером 1. .. 5 мм. Промежутки между кристаллами в формованных цеолитах, а также поры связующих образуют вторичную пористую структуру. Размеры вторичных пор имеют значение для кинетики адсорбции. Удельная поверхность вторичных пор 10 м /г. На поверхности вторичных пор адсорбируются практически все молекулы независимо от размеров. Это ухудшает их селективную способность. [c.662]

Углеводородные газы — метан и ацетилен — адсорбируются значительно слабее, чем аммиак, хлористый этил или сероводород, но лучше, чем такие газы, как азот и водород. В ряду парафиновых предельных углеводородов (метан, этан, пропан, бутан, и т.д.) адсорбция увеличивается с увеличением молекулярного веса адсорбента. Пары жидких углеводородов — иентана, гексана, бензола и др. — настолько хорошо поглощаются углем, что на этом явлении основано практическое применение угля как адсорбента для извлечения жидких углеводородов из природных и промышленных газов, а также пз воздуха. Поскольку адсорбция различных газов на каком-либо адсорбенте неодинакова, то это свойство может быть использовано для разделения газовых смесей на отдельные комноненты. [c.22]

Экспериментальные данные об адсорбции газов и паров при высоких давлениях весьма скудны и большей частью не отличаются точностью. Между тем, проблема эта заслуживает серьезного внимания, так как имеет непосредственное отношение к осуществлению газовых реакций под давлением в присутствии твердых катализаторов. В настоящее время, благодаря работам советских исследователей, теория адсорбционного равновесия под давлением получила значительное развитие она нашла и свое практическое применение при изучении вопросов, связанных с кинетикой синтеза аммиака. Ниже будут изложены основные теоретические положения адсорбционного равновесия при высоких давлениях. [c.66]

Рассмотрены высокоэффективные адсорбенты — синтетические цеолиты, имеющие широкое практическое применение. Излагаются представления о механизме кристаллизации цеолитов. Описаны зависимость адсорбционных свойств от особенностей структуры, возможности регулирования структуры и химического состава цеолитов, основные методы структурно-химического модифицирования кристаллов. Обобщены данные по адсорбции газов и паров цеолитами. [c.2]

Уравнение изотермы Фрейндлиха получено вначале эмпирически. Однако его можно вывести и теоретически. Широкое практическое применение оно находит преимущественно для описания адсорбции из разбавленных водных растворов. В этом случае в уравнении (3.12) объем адсорбированного газа заменяется на адсорбированное количество вещества X, отнесенное к навеске адсорбента М. Вместо парциального давления р используется равновесная концентрация С [c.28]

Адсорбция в подвижном плотном слое обеспечивает непрерывность процесса по твердой фазе и, кроме того, позволяет совмещать термическую десорбцию одних компонентов с вытеснительной десорбцией других, что дает возможность разделять многокомпонентную парогазовую смесь на отдельные фракции [52]. Практически адсорбция газов и паров в аппаратах подвижного плотного слоя находит применение именно для разделения многокомпонентных смесей. [c.476]

В данной лекции проведен сравнительный анализ ряда физико-химических методов, применяемых для исследования структуры твердых катализаторов. Показано, что оптимальный набор методов определяется но основе анализа свойств, которые должны быть охарактеризованы для изучаемой системы. Для твердых катализаторов этот набор включает методы химического анализа, адсорбцию газов при низкой температуре, просвечивающую электронную микроскопию, селективную адсорбцию газов, рентгеновскую фотоэлектронную спектроскопию, рентгеновскую дифракцию. Обсуждаются физические принципы действия этих методов и тип получаемой информации. На примере исследования ряда монолитных катализаторов очистки выхлопных газов автомобильных двигателей продемонстрированы методические особенности практического применения выбранных методов. [c.9]

Практическое применение адсорбции. Адсорбция находит разностороннее применение. Мы уже упоминали о том, что при гетерогенном катализе как в газовой среде, так и в растворах процесс адсорбции реагирующих веществ твердым катализатором обычно играет решающую роль. Широко применяются твердые адсорбенты также и в различных процессах очистки газов или растворов от нежелательных примесей или загрязнений. Сюда относится, в частности, применение активированного угля для противогазов, введенное благодаря работам Н. Д. Зелинского, спасшего этим много тысяч человеческих жмзней. [c.357]

Адсорбция газов на поверхности твердых тел находит широкое практическое применение, в связи с этим иссле-д ование закономерностей адсорбционных процессов пред-( тавляет значительный интерес. [c.57]

Приближенная теория межмолекулярных сил дает правила комбинирования для входящих в потенциалы взаимодействия параметров сил притяжения и сил отталкивания [1, 45—51]. С помощью этих правил комбинирования параметры потенциала взаимодействия разных силовых центров могут быть оценены из параметров потенциалов взаимодействия одинаковых силовых центров. Поэтому параметры потенциальной функции Ф могут быть оценены с помощью таких правил комбинирования независимо от экспериментальных адсорбционных данных при использовании параметров потенциальных функций межмолекулярного взаимодействия силовых центров адсорбата и силовых центров адсорбента, взятых в отдельности [52]. Этим путем были получены потенциалы Ф взаимодействия некоторых одноатомных и квазиодноатомных молекул с решетками графита [45, 52—58], нитрида бора [59] и инертных газов [60—65]. Однако правила комбинирования дают только приближенные значения этих параметров [45]. Кроме того, для применения этого способа сначала надо определить параметры потенциалов межмолекулярного взаимодействия силовых центров адсорбата между собой и потенциалов межмолекулярного взаимодействия силовых центров адсорбента между собой, что само по себе часто затруднительно. Поэтому практическое применение этого способа, в общем, встречает значительные трудности, а точность определенных этим способом параметров недостаточна для использования найденной таким способом функции Ф для статистических расчетов термодинамических характеристик адсорбции. [c.245]

Первые исследования адсорбции и применение ее в практике принадлежат русскому профессору Т. Е. Ловитцу (1785 г.). Он на 26 лет опередил ранние работы по адсорбции, проводившиеся на Западе (Фигье, 1811 г.). Открытие Т. Е. Ловитцем (Петербург) активированного угля было завершено через 130 лет разработкой Н. Д. Зелинским методов приготовления и блестящим практическим применением угля в противогазе. Первые физико-химические исследования равновесий при адсорбции газов на активном угле были выполнены А. А. Титовым еще в 1910 г. [c.5]

Анализ уравнения -8) также показывает, что увеличения емкости колонки можно достигнуть путем использования большого объема жидкой фазы или путем увеличения коэффициента распределения. Его можно увеличить, например, или понижением температуры эксперимента, или выбором соответствующей жидкости. Рассматриваемый метод удобен тем, что нри его практическом применении не требуется знания количества пропущенного газа — достаточно только достичь равновесия колонки-концентратора с анализируемым газом, т. е. пропустить через колонку объем газа, больший чем объем удерживания колонки по данному компоненту. Объем удерживания колонки-концентратора авторы работы [7] оценивали по данным для удельного объема удерживания определяемых веществ, найденного для хроматографической колонки или известного из литературы, и объема лшдкой фазы в колонке-концентраторе. Естественно, при этом могут) возникать ошибки, связанные с адсорбцией вещества на твердом носителе, с неточным определением объема жидкости и с изменением свойств жидкости в процессе работы колонки-концентратора (например, улавливание тяжелых , не сорбируемых компонентов, унос части жидкости в процессе отбора пробы или десорбции). [c.99]

Наиболее изящный метод определения величины частиц коллоидных систем заключается в использовании дифракции рентгеновских лучей, падающих под малыми углами, и в переносе на силикаты методов исследования целлюлозы . Эта теория несколько отличается при применении ее к системам с плотно упакованными частицами, имеющими лишь малые межчастичные свободные пространства, и к разбавленным коллоидным золям . Шал, Элкин и Росс показали, что такой метод можно применять к кремнезему или к смесям гелей кремнезема и глинозема для определения их пористости, что важно как мера адсорбции газа при низкой температуре (см. С. I, 7 и ниже) и для явлений капиллярной конденсации (см. А. III, 155 и ниже). Эта особая область применения методов дифракции рентгеновских лучей до сих пор интенсивно развивается, и в ней заложены перспективы для решения проблем, связанных с изучением силикатов, особенно систем вода — глина и подобных материалов, обладающих высокой активной поверхностью. Для практического применения метода малых углов прибор с двумя кристаллами, описанный Фаикухеном и Еллине-ком2, может оказаться особенно полезным он имеет две отражающие кальцитовые пластинки на пути для резко сфокусированного главного рентгеновского луча. Эти авторы изучали у-глинозем, нагретый при различных тем- [c.273]

Ряд известных методов сероочистки по техническому уровню и техникоэкономическим показателям недостаточно эффективны и ненадежны в эксплуатации. В первую очередь к ним относится адсорбция сероводорода оксидами железа, получившая некоторое распространение в азотной промышленности в 1945 —1960 гг. Не нашли широкого практического применения способы очистки газа, основанные на отмывке растворами КаОН (щелочная очистка от меркаптанов) или растворами карбонатов, взаимодействии с оксидомышьяковыми солями (мышьяково-содовый метод очистки), промывке водными растворами натриевой соли, антрахинон-2,6 (или 2,7-) дисульфокислоты (метод Стретфорда), на окислении газов на активированном угле. [c.212]

Уравнение БЭТ получило широкое применение в литературе, так как из величины (соответствующей также точке В на рис. 41) может быть вычислена полная адсорбирующая поверхность адсорбента 5, что имеет важное практическое значение, а из величины с вычисляется теплота адсорбции газа в монослое (обычно около 2—2,5 ккал1моль). В качестве примера значений площади 5 укажем, что адсорбирующая поверхность 1 г испытанного образца силикагеля составила 500 (с точностью 10 % по пяти различным газам), а 1 г коллагена — 350 м . Хорошие адсорбенты обладают весьма значительной удельной поверхностью, например, активированный уголь — до 1000 лiVг. [c.86]

Методы, предложенные для определения редких газов в природных, были основаны на применении адсорбции углем при температуре жидкого азота или на химическом поглощении всех газов, кроме редких, с ирименепием низкотемпературной адсорбции для дальнейшего разделения редких газов. В первом случае анализируемый газ вводился в трубку с ах тивированным углем, охланеденным жидким азотом или жидким воздухом. Непоглощенные газы Не и N6 откачивали и объем их измеряли. При анализе выходов природных газов или газов, полученных из скважин, смесь Не и N0 практически состояла из одного гелия. [c.129]

В производстве ячеистой резины или эбонита практически исключается применение волокнистых наполнителей (древесная мука, сульфитцеллюлоза, асбест и т. п.), так как в этом случае газ может проникать через капиллярные каналы или межволоконные промежутки, образуя поры в стенках ячеек. В производстве же микропористой губчатой резины использование волокнистых наполнителей или некоторых органических порошкообразных веществ (мука, крахмал, лигник) в больш инстве случаев дает хорош ие результаты, повышая способность смеси к адсорбции газов и паров и значительно улучшая равномерность пористой структуры материала. [c.136]

Изменение состояния кристаллических поверхностей может быть также изучено методом дифракции медленных электронов. Этим путем Рупп [25] и Джермер [85] наблюдали обусловленное адсорбцией газа изменение дифракционного максимума, полученного от кристаллических плоскостей N1. Зурман и Хайдук [27] нашли, что дифракционные максимумы, полученные от граней пирита и галенита, исчезают при длительной бомбардировке этих граней медленными электронами, а затем спустя некоторое время вновь появляются. Метод дифракции весьма чувствителен к очень малым изменениям строения кристаллических поверхностей, однако его практическое использование встречает большие трудности, и какие-либо другие применения этого метода до сих пор неизвестны. [c.338]

Для цеховой очистки дурнопахнущих сточных вод предлоягено около десяти способов, таких, как аэрация, хлорирование, ректификация, дистилляция, обработка дымовыми газами, окисление кислородом под давлением, озонирование, экстракция, адсорбция и микробиологическое окисление. Однако практическое применение нашли только некоторые из них. При выборе способа очистки необходимо учитывать санитарную эффективность и эконохмическую целесообразность. [c.22]

Повышение температуры слоя при регенерации увеличивает скорость десорбции двуокиси углерода как в случае вакуумирования, так и в случае применения отдувочного газа. На основании анализа опытных данных нами установлено, что при вакуум-термической регенерации для цеолитов типа NaX оптимальной температурой, обеспечивающей полную десорбцию двуокиси углерода при достаточной скорости ее (при времени, не превосходящем цикла адсорбции и охлаждения), является температура 65—80° С. Для цеолитов типа СаА эта температура несколько выше и составляет 100—120° С. Такой же порядок температур регенерации остается и в случае применения сухого и свободного от двуокиси углерода продувочного газа. Здесь могут применяться два способа нагрева адсорбента. Первый, когда подвод тепла осуществляется через стенки адсорбера, на практике применяется редко, так как в промышленных условиях диаметр адсорбера довольно большой, а х еолиты обладают низкой тенло-проводностью второй, когда подвод тепла осуществляется с помощью продувочного газа, нагретого до определенной температуры, применяется чаще. В этом случае скорость десорбции будет определяться скоростью подвода тепла, т. е. в конечном счете зависеть от количества продувочного газа и его температуры. В промышленных условиях довольно редко имеется в достаточном количестве сухой (точка росы порядка —60° С) и не содержащий двуокиси углерода газ. Наиболее часто для целей регенерации используют природный газ или атмосферный воздух. Влажность воздуха меняется в более широких пределах, чем у природного газа. В этом случае для удаления двуокиси углерода из цеолитов типа NaX температуру в период десорбции следует иметь 100—120° С, а для цеолита СаА — 150—180° С. Одпако, поскольку требуется удаление пе только двуокиси углерода, но и паров воды, температура регенерации должна быть выше. В нроцессе получения защитных атмосфер, если влажность отдувочного газа составляет 5—7 г/м , нагрев цеолита СаА должен быть проведен до 230—250° С. При этом остаточное содержание паров воды в цеолите будет составлять 1.0 1.5 вес. %, что практически не отразится на дальнейшем процессе. [c.248]

Простая физико-химическая основа хроматографического разделения молекул и макромолекул на адсорбентах, возможность регулирования и использования различий в геометрической структуре и химической природе поверхности, нелетучесть большинства адсорбентов, их высокая термическая и химическая стабильность и легкая реген ер ируемость делают адсорбенты особенно удобными при работе аналитических колонн в режиме программирования температуры, а также в препаративном и производственном применениях газовой и молекулярной жидкостной хроматографии. Наряду с этими практическими применениями, газо-адсорбционная хроматография становится также важным методом физико-химического исследования -химии поверхности твердых тел, изотерм, теплот и энтропий адсорбции. [c.5]

В кннге описаны разнообразные методы исследования химии поверхности твердых тел, адсорбции газов, паров и растворенных веществ, а также газовой и молекулярной жидкостной (адсорбционной и ситовой) хроматографии. Наряду с вакуумными метода.ми измерения изотерм адсорбции рассмотрены калориметрические измерения теплот адсорбции и теплоемкости адсорбционных систем, хроматографические, спектроскопические, радиоспектроскопические, масс-спектро-метрические, электронно-микроскопические и другие методы, позволяющие исследовать пористость и химическое строение поверхности адсорбентов, носителей, катализаторов и состояние адсорбированных молекул. Книга написана авторами, принимавшими непосредственное участие в разработке и применении описанных экспериментальных методов, и содержит много полезных практических советов, составленных на основе многолетнего опыта. Описания ряда новых методов содержат краткие изложения их теоретических основ. Большое внимание уделено анализу погрешностей измерений и конкретным примерам. [c.2]

Авгуль H.H., Киселев A.B., Пошкус Д.П. Адсорбция газов и паров яа однородных поверхностях. М., "Хшия",1975,384 с.Библ.970 назв. (Описаны способы получения практически важных адсорбентов с близкими к однородным поверхностями, их адсорбционные свойства и применение в хроматографии. Приведены способы расчета термодинамических характеристик адсорбции иа опытных данных по ГХ). [c.5]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология