Динамика сорбции смесей

Особенности поглощения смеси паров. Практически часто приходится поглощать смесь паров или газов. Этот процесс недостаточно изучен. В теоретических работах по динамике сорбции смеси некоторые авторы пользовались уравнениями изотерм адсорбции, полученными путем распространения положения Лэнгмюра на адсорбцию смесей. Если адсорбируется смесь двух веществ, то [c.108]

На участке III концентрация аниона как в жидкой, так и в твердой фазе практически равна нулю. Следовательно, концентрация гидроксильных ионов на этом участке максимальна. Это значит, что при заданной и в соответствии с уравнением (1"), емкость единицы объема смешанного слоя по катиону V выше, чем в областях I и II, где концентрация ионов водорода выше, т. е. имеет место явление, называемое в теории динамики сорбции смесей эффектом вытеснения [2,3]. Зависимость У от в областях III и IV, где Иа = О, описывается системой уравнений [c.227]

Равновесная динамика смеси. Основной особенностью динамики сорбции смеси веществ является взаимное влияние компонентов на сорбируемость, проявляющееся в статике, а также в некоторых случаях в кинетике, например при обмене ионов с разной подвижностью (см. гл. 2). [c.32]

Теперь можно перейти к изложению основной идеи численных методов решения гиперболических систем методом характеристик, на примере модели равновесной динамики сорбции смеси двух веществ. Запишем сначала уравнение характеристик для системы [c.39]

Изложенные выше решения для динамики сорбции смесей с числом компонентов п 2 не нашли большого практического использования. Это связано, во-первых, со значительными математическими трудностями, которые могут быть преодолены лишь нри условии широкого внедрения ЭВМ в практику, а во-вторых, с необходимостью определения большого числа кинетических параметров в рамках детерминированных многокомпонентных моделей. Для практических целей обычно бывает достаточным использование агрегированных моделей, среди которых наибольшее распространение получили послойные модели (подразд. 1.6.2). [c.171]

На рис. 3.28 показано влияние константы ионизации анионита на ход динамики сорбции смеси двух анионов (хлорида и сульфата). В частности, выявляется, что в диапазоне изменения константы ионизации от 10 до 10 форма выходных кривых практически не меняется. [c.184]

Для процесса динамики сорбции смеси веществ будем иметь систему / таких уравнений баланса (1 i /). [c.30]

Равновесная динамика сорбции смеси веществ в отсутствие продольных эффектов (X) = 0) [c.80]

Третий случай — самый сложный. Он и представляет главный предмет изучения в теории динамики сорбции смеси веществ и хроматографии. Для описания процесса динамики сорбции смеси веществ рассмотрим следующую систему уравнений [c.80]

Поставим теперь определенные начальные и граничные условия для фронтальной динамики сорбции смеси веществ. Предположим, что в начальный момент в колонке уже имеется какое-то исходное равновесное распределение каждого из компонентов смеси [c.81]

Выясним, каков физический смысл предсказания теории о множественности значений скоростей движения концентраций в процессе динамики сорбции смеси веществ. [c.84]

Рис. 13. К теории динамики сорбции смеси веществ.

Таким образом, закон Викке в процессе динамики сорбции смеси веществ уже не будет соблюдаться. Если в случае динамики сорбции одного вещества, согласно закону Викке, каждая концентрационная точка перемещается со своей характерной, но постоянной скоростью, то в случае динамики взаимозависимой сорбции смеси веществ каждая концентрационная точка перемещается со своей характерно изменяющейся (переменной) скоростью. [c.86]

Наиболее общей закономерностью равновесной динамики сорбции смеси веществ являются также, как и в случае динамики сорбции одного вещества, формулы скорости движения концентрационных точек [(IV.15), (1 .16)] в совокупности с характеристическим уравнением ( .14), определяющим параметры Я. [c.87]

Остановимся еще раз на роли характеристического уравнения (IV. 14) нри решении теоретических вопросов динамики сорбции смеси веществ. [c.87]

Характеристическое уравнение (IV. 14) выражает влияние на величину скорости движения концентрационных точек не только концентраций компонента, но также и формы изотермы сорбции, поскольку в уравнение (IV. 14) входят частные производные от изотерм сорбции. Конечно, роль вида изотермы в случае динамики сорбции смеси веществ имеет более сложный характер. Здесь должно сказываться влияние двух взаимосвязанных факторов 1) форма изотермы будет предопределять сорбируемость компонентов смеси, а отсюда и ход их взаимного сорбционного вытеснения в процессе динамики сорбции 2) от формы изотермы будет зависеть характер движения различных участков сорбционных фронтов. Короче говоря, деформация кривых распределения фронтов веществ в процессе динамики сорбции будет зависеть от сорбируемости компонентов и от соотношений концентраций. [c.87]

Для случая выпуклых изотерм должна наблюдаться качественно такая же картина деформации фронтов, как и в случае динамики сорбции одного вещества большим концентрациям соответствуют меньшие численные значения частных производных от изотерм. В пределе при т,. .., щоо частные производные согласно (IV.14), также X О, соответственно по формуле (IV.15) будет V и. Меньшим же концентрациям должны соответствовать большие значения производных и соответственно большие значения К, следовательно, скорости также будут уменьшаться. Таким образом, и в случае динамики сорбции смесей веществ выпуклость изотерм сорбции — это фактор сжатия и стабилизации фронтов динамики сорбции. [c.88]

Для случая вогнутых изотерм, очевидно, картина будет противоположной вогнутость изотермы ведет к размытию фронтов. Еще раз подчеркнем, что общая теория динамики сорбции смеси только затронута исследованием. Еще много нужно приложить усилий, чтобы установить количественные закономерности и критерии динамики сорбции смесей. Еще многое остается неясным. В частности, нанример, необходимо строго количественно установить критерии сорбируемости компонентов смеси в размытых фронтах динамики сорбции. [c.88]

М. С. Цвет экспериментально установил один из качественных законов динамики сорбции смесей веществ — закон сорбционного вытеснения. К сожалению, мы сейчас не можем дать количественное теоретическое обоснование этого закона, хотя и уверены, что дальнейшее развитие теории позволит в обобщенной форме найти количественную формулировку закона сорбционного вытеснения. [c.88]

Рассмотрим простейшую теорию фронтальной хроматограммы— теорию равновесной фронтальной динамики сорбции смеси в отсутствие продольных эффектов размытия В = 0) [77, 241]. [c.88]

В силу того, что мы рассматриваем равновесную динамику сорбции смеси, процесс возникновения фронтальной хроматограммы должен быть мгновенным, так как все равновесные распределения в колонке должны устанавливаться мгновенно. Если взять начало-процесса, то в начальный момент одновременно, мгновенно осуществляется серия актов распределения веществ на входе в сорбционную колонку. [c.89]

Теория равновесной фронтальной динамики сорбции смеси дает идеализированную картину мгновенного образования фронтальной хроматограммы. При конечном времени процесса динамики сорбции эта мгновенно возникшая фронтальная хроматограмма будет расширяться — образуются хроматографические зоны конечной ширины, границы — фронта между зонами будут перемещаться с характерными для каждой границы скоростями. [c.93]

О. М. Тодес , основываясь на работах Шилова и Дубинина, предложил теорию динамики сорбции смесей в общем виде, независимо от вида изотермы. [c.35]

Е. Н. Гапон и Т. Б. Гапон на основании данных, полученных Дубининым при изучении динамики сорбции смеси паров двух веществ, дали схему динамики сорбции из раствора при условии, что сорбция каждого из компонентов подчиняется уравнению Лэнгмюра—Шишковского [c.38]

Установлен также ряд общих закономерностей для динамики сорбции смесей веществ (/ 1). [c.9]

Работы М. М. Дубинина посвящены вопросам физической сорбции на пористых телах [344, 345]. На основе классической потенциальной теории адсорбции создан новый мощный метод решения научных и практических задач сорбционного равновесия для любого пара в широком интервале температур и давлений. Разработана общая теория динамики сорбции смесей парообразных веществ. [c.63]

М. М. Дубинин (1932—1936 гг.) в результате всесторонних экспериментальных исследований развил на основе идей П. А. Шилова методы расчета динамической активности. Эти работы имели важное значение для развития рекуперационной техники. М. М. Дубинин разработал общую теорию динамики сорбции смеси парообразных веществ. Он ввел понятие о коэффициенте вытеснения и дал основное уравнение для определения времени динамической работы слоя угля по обоим компонентам смеси. Данные М. М. Дубинина и М. В. Хреновой по разделению спирта и толуола на шихте угля подтвердили выведенное ими уравнение. Эти исследования можно считать началом работ по молекулярной хроматографии смесей парообразных веществ. [c.261]

О. М. Тодес (1945—1956 гг.) разработал теорию неравновесной динамики сорбции смесей веществ. Им показано, что изменение температуры в слое сорбента в результате сорбции и десорбции влияет [c.261]

Решение более сложной задачи изотермической динамики сорбции смесей, не связанной с допущениями о параллельном переносе фронтов сорбции, было получено лишь в последнее время в работе Фролова и Лезина [65]. Применительно к двухкомнонентной смеси система уравнений состояла из двух уравнений баланса и двух уравнений кинетики сорбции дс1 да/ дс [c.235]

Описанная задача является основным содержанием изучения динамики сорбции смеси веществ и хроматографии. Математической основой ее решения является теория уравнений в частных производных, далеко не всегда приводящая к точным результатам, которые получаются, как правило, лишь в асимптотическом пределе. При применении однокомпонентной системы, [c.83]

Теория динамики сорбции смесей веществ впервые начала разрабатываться в нашей стране М. М. Дубининым и С. Явичем [46]. При построении теории эти авторы исходили из эмпирических закономерностей, установленных Н. А. Шиловым [168]. [c.24]

О. М. Тодес [139] дал подробную теорию установившегося режима неравновесной динамики сорбции смесей веществ. Он показал, что скорости движения отдельных сорбционных волн по своим величинам располагаются в порядке, обратном относительной сорбируемости компонентов смеси. При этом каждая отдельная волна распространяется со скоростью, большей той, с которой распространялось бы каждое отдельное вещество при той же входной концентрации. В этом процессе проявляется десорбирующее действие сильнее сорбирующегося компонента смеси. Для случая динамики сорбции двух веществ, сорбция которых подчиняется изотерме Ленгмюра, даны ко.личественные закономерности процесса, выведены формулы скоростей движения фронтов, а также формулы для определения концентраций компонентов в зонах. Для более сложных систем дано решение в общей форме. С. Клас-сон и А. Тизелиус [77, 228], независимо от О. М. Тодеса [139], дали расчетные формулы для определения концентраций веществ в зонах первичной, фронтальной хроматограммы и на этой основе разработали экспериментальный метод хроматографического анализа смесей веществ, получивший название фронтального анализа. [c.24]

В главе II, когда мы рассматривали динамику сорбции одного вещества, было показано, что, если на входе в колонку в начальный момент имеется единственная концентрационная точка, то она будет перемещаться в процессе динамики сорбции с постоянной скоростью V = ипо1по Н- Л о, где по и ТУо — неизменные равновесные концентрации в подвижной фазе и сорбенте. Это явление было обосновано как физическая интерпретация нулевого решения уравнений динамики сорбции. Аналогичное нулевое решение уравнений динамики сорбции получается, как было показано в предыдущем параграфе, также и в случае динамики сорбции смеси. Это значит, что, если в сорбционной колонке каждый компонент смеси имеет единственную для него равновесную концентрацию и никакие причины не создают изменения равновесных условий, то в процессе динамики сорбции эти концентрации должны сохраняться и перемещаться с постоянной скоростью, последнее в свою очередь должно приводить к образованию стабильных, стационарных фронтов с прямым обрывом. [c.89]

Таким образом, линейное соотношение Зельдовича для -го компонента выполняется также в случае динамики сорбции смеси веществ. Однако линейная зависимость между неравновесными концентрациями во фронте в виде соотношения (IV.85) выполняется только для -го компонента, отсутствующего в ( — 1)-й зоне. [c.104]

Таким образом, в результате работ советских ученых в области адсорбционных процессов созданы передовые со1 ремениые теории адсорбции общая теория динамики сорбции смеси парообразных веществ теория объемного запо.чнения микропор, позволяющая вычислять основные параметры сорбционного равновесия теория локализованной адсорбции на адсорбентах с учетом взаимодействия между адсорбированными молекулами и др. [c.279]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология