Адсорбция на цеолитах азота

Это уравнение можно использовать в тех случаях, когда коэффициент разделения не зависит от давления и состава газа. При адсорбции смеси азота и кислорода на цеолите NaX состав адсор-бированно фазы изменяется с давлением и наибольшая селективность по отношению к азоту наблюдается при низком давлении п низкой концентрации азота. [c.705]

Рис. 3. Изотермы адсорбции (а) и теплоты адсорбции (б) азота и этилена на цеолите NaX

Первые работы по изучению адсорбции окиси азота были выполнены на натриевых и кальциевых формах цеолитов А и X Алексеевым и др. [140]. В качестве адсорбентов использовались также природные цеолиты натролит и десмин. Ни на этих природных цеолитах, ни на специально синтезированном цеолите X не было обнаружено молекул адсорбированной окиси азота. В спектрах всех других цеолитов наблюдались полосы поглощения N0 и NjO. При адсорбции N0 на СаА в спектре найдены полосы поглощения, свидетельствующие об образовании нитратов и превращении молекул NO2 в ионы NOj. [c.242]

Адсорбция окиси азота на цеолите У с катионами двузарядного железа при малых давлениях приводит к получению спектра с полосой при 1890 см [146]. При более высоких давлениях в спектре обнаруживаются полосы при 1822 и 1930 см . Вакуумирование при комнатной температуре снижает интенсивность полос при 1930 и 1822 см , но способствует появлению полосы при 1778 см . С повышением температуры вакуумирования до 50° С интенсивность полосы при 1890 см снижается, тогда как интенсивность полосы при 1778 см увеличивается еще больше. Типичные спектры показаны на рис. 3-58. Сопоставление этих данных с результатами исследований других поверхностных соединений показывает, что полосы поглоще- [c.246]

В цеолите СаА после адсорбции окиси азота образуется электронный парамагнитный центр, чего не наблюдается в цеолите NaA и в силикагелях. Отсюда следует, что в СаА электронные ловушки более глубокие, чем в NaA, и расположены примерно на 5 эв ниже дна зоны проводимости. [c.418]

Цеолиты КаА и СаА при низких давлениях (10—100 Па) обладают избирательной адсорбцией. Цеолит КаЛ адсорбирует из воздуха преимущественно кислород, а СаА — азот. Такая избирательная адсорбция [c.225]

Применение модели стехиометрической адсорбции для описания равновесия адсорбции смесей азота и кислорода на цеолите NaX в широкой области изменения составов, давления и температуры [c.170]

В условиях динамической адсорбции кислорода на цеолите ЫаА из смесей кислорода с аргоном при температуре 90 °К и скорости газа в слое 0,06 л (мин-см ) динамическая активность по кислороду при проскоковой концентрации 0,1% Ог составляет =г80 см г. Присутствие азота в смеси снижает динамическую активность по кислороду. Это обстоятельство определяет целесообразность предварительной очистки сырого аргона от азота низкотемпературной ректификацией ТАБЛИЦА Л/-2. АДСОРБЦИЯ АРГОНА, АЗОТА И КИСЛОРОДА НА СИНТЕТИЧЕСКОМ ЦЕОЛИТЕ ТИПА ЫаА (давление р, мм рт ст динамическая активность а, см /е) [c.76]

На рис. 2.10 показано, как с увеличением радиуса щелочного катиона изменяются константа Генри К циальные теплоты адсорбции этана и этилена. Теплоты адсорбции этих двух углеводородов на ГТС, так же как азота и аргона, близки друг к другу. В случае неспецифической адсорбции неполярных молекул этана переход от катионов Ы+ и N3+ к катионам К+, Rb+ и Сз+ со значительно большей поляризуемостью, увеличивая дисперсионное межмолекулярное притяжение адсорбат — цеолит, даже несколько повышает значения К и В случае же специфической адсорбции полярных молекул этилена при переходе от катиона с наименьшим радиусом к катиону N3+ и затем К+ величины К и д резко уменьшаются. [c.37]

Изотермы на угле, силикагеле и цеолите NaX при температуре 67,5 К расположены выше соответствующих изотерм нри 77,5 К, т. е. активность адсорбентов с понижением температуры увеличивается. Адсорбция азота на цеолите СаА имеет аномальный характер при понижении температуры адсорбции с 77,5 до 67,5 К наблюдается уменьшение равновесной активности. Этот факт объясняется близостью критического диаметра молекулы азота (4 A) к входному окну в цеолите СаА (5 A), вследствие чего фазовый переход осуществляется со значительной энергией активации. [c.172]

Коэффициент п равен для активного угля 0,87, силикагеля 0,83, цеолитов 1,0. Высота работающего слоя уменьшается в ряду активный уголь — силикагель — цеолит NaX в соответствии с возрастанием теплот адсорбции. Близость диаметра молекул адсорбтива (азота) и диаметра входного окна цеолита СаА приводит к резкому увеличению высоты работающего слоя, который приблизительно в 2,5 раза выше работающего слоя цеолита N аХ. [c.173]

Через цеолит пропускалась смесь следующего состава 0,5% МА 0,5% МВА 0,5% ДА и 91,5% N2. При обычной термической адсорбции активность цеолитов падает через несколько циклов и уже к 10-му циклу составляет 25% первоначальной. При десорбции влажным воздухом активность вплоть до 100-го цикла находилась на уровне 70% первоначальной. Применение продувки слоя цеолитов азотом, содержащим 2% кислорода, при 500 °С полностью восстанавливало активность. Метод особенно перспективен, если адсорбат пе представляет ценности как самостоятельный продукт и его выделение из газа десорбции не обязательно. [c.359]

Эффективный диаметр пор цеолита можно определить по размерам тех молекул, которые адсорбируются или не адсорбируются в определенных условиях. Например, при температурах —183 и —196 С цеолит NaA легко адсорбирует кислород, тогда как адсорбцию азота нельзя обнаружить даже после длительного контакта адсорбента с газом. Диффузия азота при этих температурах протекает так медленно, что равновесия достичь невозможно. [c.649]

Характерно особенностью процесса активированной диффузии, позволяющей отличить его от конкурирующих процессов, является увеличение скорости адсорбции с повышением температуры. В случае адсорбции азота на цеолите NaA в одной температурной области наблюдается активированная диффузия, а в другой — преобладает процесс с отрицательным температурным коэффициентом, протекающий по другому механизму. Это приводит к появлению максимума на изобаре адсорбции (рис. 8.15), положение которого зависит от длительности протекания адсорбции и от размера кристаллических частиц цеолита. Если уравнение (8.30) выполняется, то зависимость величины адсорбции от должна иметь вид прямой и только на начальном участке в результате быстрой адсорбции на внешней поверхности возможны отклонения. [c.685]

При низких температурах адсорбция кислорода из воздуха на цеолите NaA обычно тормозится медленно адсорбирующимся азотом, который блокирует входные окна кристалла. Хотя в данном случае замедление процесса не такое сильное, как при предварительной адсорбции аммиака, механизм торможения в обоих случаях, вероятно, аналогичен. При — 183 °С адсорбированная цеолитом фаза содержит около 98% кислорода (табл. 8.27). [c.689]

Рис. 8.36. Трехмерная диаграмма, показывающая адсорбцию смеси кислород — азот на цеолите NaX при постоянной температуре—78 °С.

В качестве примера поведения бинарной смеси на рис. 8.36 и 8.37 представлены данные по адсорбции смеси кислорода и азота на цеолите NaX [153]. [c.703]

Рис. 8.37. Изотермы адсорбции смеси кислород — азот на цеолите NaX

Рис. 8.38. Адсорбция смеси кислород— азот на цеолите NaX прп —78°С и 1 атм.

Физическая адсорбция как способ откачки использована в форвакуумных адсорбционных насосах. Их работа основана на способности предварительно подвергнутых дегазации Пористых тел поглощать газы и пары путем физической адсорбции (без-масляная форвакуумная откачка). В отечественном насосе ЦВН-01 в качестве адсорбента использован цеолит 5А. Для охлаждения адсорбента на насос надевают сосуд Дьюара с жидким азотом, для регенерации адсорбента после откачки применяют нагрев насоса. Главными недостатками адсорбционных насосов являются большой рас-134 [c.134]

Опыты адсорбции велись при температуре 250° С и объемной скорости 0,24 или линейной скорости в парах 0,033 м/сек. Десорбцию осуществляли при 360° С в токе осушенного азота. Однако выделить при этом адсорбированные парафиновые углеводороды практически не удалось. Поэтому для десорбции применили подачу в цеолит водяного пара, перегретого до 150—200° С. После подачи пара и последующего подъема температуры до 360° С с одновременным пропусканием азота удалось выделить (не полностью) углеводороды, адсорбированные цеолитом. [c.93]

Была исследована кинетика адсорбции из потока азота азеотропной смеси бензола и н-гексана на цеолите NaX. На рис. 1 представлен типичный пример полученных кинетических кривых. Следует отметить две особенности а) хотя в условиях равновесия бензол адсорбируется предпочтительнее, в начал процесса концентрация бензола в адсорбированной фазе растет намного медленнее, чем концентрация к-гексана б) во время [c.338]

В тех случаях, когда скорость отработки зерна совпадает со скоростью перемещения вещества в межкристаллитной структуре, время отработки пропорционально квадрату диаметра гранулы [3]. В наших опытах зависимость между временем отработки и диаметром гранул описывалась уравнением, показатель степени которого составлял 1,4—1,6 в случае газа-носителя азота и1,2—1,4—в случае гелия. Это позволило нам сделать заключение, что общая скорость адсорбции на цеолите NaX определяется диффузией как в первичной, так и во вторичной пористых структурах. [c.470]

Характерной особенностью цеолита NaX является то, что в процессе адсорбции гексена-1 перемещение двойной связи не происходит [150], тогда как на цеолите СаА образуются гексен-2 и гексен-3 [147 ]. Изучение адсорбции на цеолите NaX к-гексенов из их смесей с к-гексаном при 120 °С в токе сухого азота с последующей десорбцией азото-пароводяной смесью дает возможность заключить [151], [c.62]

Кислотостойкий цеолит — эрионит не разрушается в атмосфере окислов и хлорокислов азота при многоцикловой эксплуатации. Использование избирательности адсорбции двуокиси азота из смеси с хлором на кислотостойких цеолитах не ограничивается рассматриваемым случаем, а может служить и для решения ряда других технологических задач. [c.366]

Адсорбция N0 на цеолите AgY. При адсорбции окиси азота на АвУ, прогретом в вакууме при 500° С, в тех случаях, когда давление N0 не достигает 56 мм рт. ст., в спектре наблюдаются две полосы поглощения [145]. Они проявляются при 1884 и 1844 см , тогда как в спектре газовой фазы N0 полоса поглощения обнаружена при 1876 см . Эти полосы исчезают из спектра после вакуумирования образца при комнатной температуре. В условиях более высокого давления вначале после напуска спектр не меняется, ко при более длительном контакте вместо полосы при 1884 см появляется полоса при 1876 см . Чтобы эта полоса исчезла из спектра, необходимо более чем 30-минутное вакуумирование при 200° С. Добавление кислорода вид спектра не меняет. Полосу при 1884 см приписывают комплексу [Ав(ЩО]+, а полосу при 1876 см — комплексу [Ав(1)2Н0] , Полосу при 1844 см относят к N0, адсорбированной на каком-то неиденти-фицированном центре. [c.246]

Рис. 4. Изотермы адсорбции паров азота при —195.8°С на цеолите NaA (4) и на образцах водородных цеолитов типа А, получент ных путем термической обработки аммониевого цеолита в вакууме (7), на воздухе (3) и полученном в вакууме и затем обработанном на воздухе аналогично предыдущему образцу (2).

ТАБЛИЦА Х1-3. АДСОРБЦИЯ АРГОН4, АЗОТА И КИСЛОРОДА НА СИНТЕТИЧЕСКОМ. ЦЕОЛИТЕ ТИПА ШХ (Давление р мм рт ст. динамическая активность а, см /г [c.76]

Особенностьв системы цеолит-адсорбат является ее изменяемость в ходе процесса адсорбции-десорбции из-за снижения емкости цеолита, основными причинами которой являются необратимая адсорбция части углеводородов в первых циклах и коксообразование при длительной эксплуатации. Принимая во внимание эти явления, результаты первого опыта на свежем образце оценивали как относящиеся к активированному цеолиту. Затем проводили ряд циклов адсорбции и по-следупщей десорбции, в ходе которых адсорбционная емкость цеолита снижалась до определенного уровня, на котором оставалась в течение 10-20 циклов (стабилизированный цеолит). При этом масса стабилизированного цеолита перед опытами несколько отличалась от массы активированного цеолита на одну и ту же величину. Если термо-десорбцией не удавалось восстановить массу образца до уровня стабилизированного, содержание кислорода в азоте постепенно повышали до 2 об. и проводили окислительную регенерацию. Кроме того о стабильности адсорбционных свойств судили по величине адсорбции в контрольных опытах. [c.25]

Используя уравнение Ленгмюра, вычислить величину адсорбции азота на цеолите при давлении р = = 2,8-10 если Гоо = 38,9-Ю-з кг1кг, а Ь = 0,156-10-2. [c.28]

Характерным примером такого случая является адсорбция некоторых газов на цеолите NaA при низких температурах. Изобары сорбции криптона, метана, азота и аргона представлены на рис. 3,15. По данным Квитковского и Сергиенко [58], температура начала сорбции для этих газов составляет соответственно минус 94, 139, 155 и 165 °С. Из этого примера следует вывод о некоторой условности приведенной выше классификации. Если размеры молекул близки к размерам пор, коэффициент диффузии определяется температурой в системе согласно уравнения Аррениуса [c.116]

Характер влияния структуры адсорбента и химической природы ее поверхности отчетливо проявляется в результате расчета изостерических теплот адсорбции азота на основе прецизионных опытов Табунщиковой [11 ]. На рис. 4,2 представлены дифференциальные изостерические теплоты адсорбции азота на промышленных адсорбентах при различных заполнениях адсорбционной емкости. Теплоты адсорбции азота во всех случаях уменьшаются с увеличением степени заполнения. С другой стороны, на всем участке заполнений теплоты адсорбции возрастают в следующей последовательности активный уголь, силикагель, цеолит NaX, цеолит СаА. При степени заполнения 9 = 0,5 теплоты адсорбции в указанной серии адсорбентов составляют 9,15 9,85 12,30 13,5 кДж/моль (2,18 2,36 2,97 3,24 ккал/моль). Такое расположение адсорбентов в этом ряду объясняется, по-видимому, нарастанием микропористости при переходе от углей и силикагелей к цеолитам и усилением адсорбционных сил за счет специфической составляющей при адсорбции квадрупольной молекулы азота в силикатной (силрша-гель) и катионированной алюмосиликатной (цеолит) структурах. [c.140]

Величина предэкснонепциальпого множителя О зависит от природы как адсорбента, так и адсорбтива. При сорбции азота и метана на порошке цеолита 1 аА значения Дц составляют соответственно 2,3-10 и 58-10 см /с [10]. Пред-адсорбция полярных веществ на цеолите приводит к частичной блокировке входных окон и, как следствие, понижению скорости сорбции и уменьшению величины [c.187]

Нами была проведена серия опытов на Ставропольском природном газе с некоторым содержанием высших углеводородов. Полученные результаты показали хорошую сходимость с данными по осушке воздуха на том же адсорбенте (цеолит iNaA). Так, при 50 °С и скорости газового потока 0,5 л/(см - мин) была достигнута степень осушки, соответствуюш ая точке росы ниже —70 °С при активности сорбента 17 г/100 г. Селективность адсорбции цеолитов по отношению к парам воды настолько ярко выражена, что присутствие других компонентов (кислород и азот — в воздухе метан и этан — в природном газе) практически не влияет на характер извлечения влаги. Высшие же углеводороды не проникают в мелкую структуру пор цеолитов NaA. Тем самым исключается дезактивация, которая наблюдается на обычных твердых осушителях. Поэтому срок службы цеолитов NaA значительно выше, чем обычных адсорбентов. [c.375]

Измерения массы адсорбируемой окиси азота на цеолитах отечественного производства проведены в работе Е. Н. Харьковской и Я. Д. Зельвенского [90]. Как видно из расположения изотерм адсорбции (рис. 1Х-7), наибольшей адсорбционной способностьк> по N0 обладает цеолит Л1арки СаА. На основе полученных данных вычислен объем газа, который может быть очищен от окиси азота единицей массы синтетического цеолита СаА при заданных условиях. Например, при 19,6-10 Па (20 кгс/см ) и —40 °С на 1 т цеолита за один цикл можно очистить 270 ООО м водорода, содержащего 0,5 см /м N0, а при 25 °С и прочих равных условиях 3800 м водорода. [c.446]

Цеолит А содержит два типа пустот 1) малые, объемом 151 A , находящиеся в -полостях и доступные только для небольших молекул типа воды 2) большие, объемом 775 А. , расположенные в а-полостях. Исходя из структуры цеолита, можно рассчитать, что общий свободный объем, приходящийся на элементарную ячейку, равен 926 А . Адсорбция газов типа аргона, кислорода и азота при давлении р = Ро дает величину свободного объема, равную объему большой а-полости, или 755 А па элементарную ячейку. Адсорбция поды цеолитом А дает величину свободного [c.437]

Низкотемпературная при 4,2 К адсорбция гелия, Не и Не, протекает так же аномально, как и адсорбция азота. Допт и Розен [77] получили изотермы адсорбции гелия на таблетках цеолита NaX промышленного изготовления. После введения поправки на содержание 20% инертного связующего в дегидратированном цеолите они получили, что для Не и Не при нормальных температуре и давлении составляет 290 и 309 см /г. Если для расчета использовать величину плотности жидкого Не при 4,2 К (0,125 г/см ), то Xs ДЛЯ Не и Не равна 0,415 и 0,44 см г соответственно. Маловероятно, что гелий проникает в -полости (сода- [c.445]

Влияние температуры на молекулярно-ситовое действие очень ярко видно на примере адсорбции кислорода, аргона и азота на цеолите NaA при низких температурах. Изобары адсорбции этих газов представлены на рис. 8.15. Хотя кинетический диаметр молекулы азота всего на 0,2 А. больше, чем у кислорода, этой небольшой разницы достаточно для того, чтобы азот не адсорбировался при низких температурах или адсорбировался крайне медленно. При температурах выше —100 °С азот адсорбируется в больших количествах, чем кислород. Аргон ведет себя так же, -как азот, но он начинает адсорбироваться нри более низкой температуре, Таким образом, при низких температурах азот и аргоп с большим трудом диффундируют в цеолит NaA, и за время опыта адсорбционное равновесие не устанавливается. Изменение моле-кулярно-ситового действия с температурой объясняется следующими причинами 1) диффузия как активационный процесс является функцией температуры или 2) повышение температуры усиливает колебания атомов кислорода, окружающих окна в каркасе цеолита. Например, при повышении температуры от 80 до 300 К следует ожидать увеличения амплитуды колебаний на 0,1—0,2 А-Соответствующее увеличение размера окон будет достаточным для того, чтобы началась диффузия азота и аргона [51]. [c.654]

Миграция ионов Си " из малых полостей в большие в результате взаимодействия с молекулами адсорбированного пиридина или нафталина подтверждена данными рентгеноструктурного анализа. Адсорбированный аммиак, способный проникать в малые полости, не смещает ионы Си + из мест Si. Адсорбция пиридина на цеолите типа Y состава uijNa24Al5gSiiggOgg4 приводит к миграции 10 ионов меди из малых полостей. Молекулы пиридина образуют с этими ионами комплексы, взаимодействуя с ними через атом азота или через систему я-электронов [116]. [c.676]

Цеолит NaA адсорбирует большинство компонентов промышленных газов, критический размер молекул которых не превышает 0,4 нм сероводород, сероуглерод, диоксид углерода, аммиак, низшие диеновые и ацетиленовые углеводороды, этан, этилен, пропилен, органические соединения с одной метильной группой в молекуле, а также метан, неон, аргон, криптон, ксенон, кислород, азот, оксид углерода. Последняя группа веществ в значителышх количествах поглощается только при низких температурах. Пропан и органические соединения с числом атомов углерода в молекуле более 3 не адсорбируются цеолитом и таким образом при осушке и очистке не подавляют адсорбцию указанных выше примсссй. [c.367]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология