Поры адсорбента диффузия

В общем случае десорбция в потоке греющего газа состоит из следующих стадий испарение молекул из пор адсорбентов, диффузия их внутри гранул, диффузия молекул от внешней поверхности гранул в поток и унос вещества с потоком. [c.129]

Пример еще нерешенной задачи представляет адсорбция с противотоком, когда жидкость и адсорбент непрерывно поступают в колонну с противоположных концов ее. По аналогии с другими процессами в этом случае может оказаться возможным использование понятия о высотном эквиваленте теоретической тарелки 4 . Однако такой прием основан на представлении о решающей роли диффузии в тонком слое жидкости на поверхности адсорбента [26] и требует допущения, что в массе обеих фаз смешение происходит настолько быстро, что концентрации в каждой из них можно считать постоянными. Следует отметить, что в порах адсорбента внутрипоровая жидкость не перемешивается, так что в пределах одной частицы концентрация адсорбента различна. [c.156]

Размывание хроматографических полос обусловлено также диффузией из движущегося газа в поры адсорбента или носителя, т. е. внутренней диффузией. Этот вид размывания полос можно уменьшить, применяя зерна с резко увеличенным размером пор. Большие преимущества дает применение не сплошь пористых зерен, а пористых лишь с поверхности (на небольшую регулируемую [c.586]

Процесс снятия гидрофобных растворителей со слоя активного угля ири десорбции водяным паром изучали на примере гексана [4]. Исследования показали, что, как и в случае гидрофильных растворителей [4], гексан десорбируется сразу со всего слоя адсорбента, причем десорбция сопровождается одновременной адсорбцией водяного пара. В начальной фазе процесса гексан вытесняется из лобовых слоев в замыкающие, активность их по гексану превосходит первоначальную примерно на 10%- Это свидетельствует о том, что десорбция гидрофильных и гидрофобных растворителей из углей протекает по одному и тому же механизму. Торможение процесса десорбции, вероятно, можно объяснить замедлением диффузии водяного пара внутрь пор адсорбента, заполненных растворителем. [c.92]

Определяющим фактором процесса адсорбции является скорость диффузии частиц адсорбируемого вещества в поры адсорбента, зависящая от природы адсорбируемого вещества и диаметра пор адсорбента. Увеличение скорости диффузии в адсорбционных технологиях может быть достигнуто снижением скорости потока разделяемых продуктов, повышением температуры, [c.168]

Преимуществом работы реактора смешения с использованием мелкодисперсных адсорбентов является то, что в нем создаются более легкие условия контактирования снижаются диффузионные затруднения возрастает скорость диффузии адсорбируемого вещества в поры адсорбента и сокращается время, необходимое для проявления его полной отбеливающей способности мелкоизмельченные адсорбенты легче удерживаются во взвешенном состоянии в очищаемом продукте. Достаточно высокие скорости диффузии и использование активных глин позволяют проводить очистку при сравнительно низких температурах. [c.169]

Процесс адсорбции состоит из двух стадий поглощения вещества поверхностью адсорбента и диффузии вещества в порах адсорбента. При адсорбции сначала поглощаются все компоненты смеси, однако после достижения состояния насыщения будет [c.316]

В общем случае скорость процесса адсорбции определяется скоростями следующих основных стадий 1) подвода вещества к поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия 2) перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия 3) собственно адсорбции. [c.278]

Скорость внутридиффузионного процесса определяется законами диффузии вещества в порах адсорбента. Перемещение молекул в поровых каналах зерен адсорбента зависит от диаметра пор, их структуры, размеров адсорбируемых молекул, температуры и других факторов. [c.278]

Все указанные выше показатели существенно влияют на количество поглощенного вещества и, следовательно, на активность адсорбента. Равновесная статическая активность адсорбента уменьшается с повышением температуры, увеличивается с повышением давления и, в известных пределах, с повышением концентрации адсорбируемого вещества. Большое значение при оценке статической активности адсорбента имеет его динамическая активность, определяемая скоростью диффузии частиц адсорбируемого вещества в поры адсорбента. Скорость диффузии зависит от вязкости адсорбируемого продукта или его раствора, природы адсорбируемого вещества и диаметра пор адсорбента. При [c.238]

Помимо скорости диффузии разделяемого продукта в поры адсорбента большое значение прн определении скорости адсорбции имеет скорость образования на поверхности адсорбента двухмерного слоя адсорбируемого вещества, также зависящая от полярности, структуры и физико-химических овойств адсорбента и адсорбируемого вещества. В этом случае скорость адсорбции определяется числом молекул, адсорбированных за единицу времени единицей массы или поверхности адсорбента. [c.239]

Различают следующие виды сорбции 1) абсорбция—проникновение газа в массу сорбента (абсорбента), что в результате дает твердый раствор абсорбция характеризуется малой скоростью и длительным временем для завершения 2) адсорбция—поверхностная сорбция или уплотнение газа (пара) на поверхности сорбента (адсорбента) за счет сил притяжения (силы Ван-дер-Ваальса). Скорость адсорбции зависит от характера поверхности на гладких поверхностях она протекает с очень большой скоростью, на пористых—замедляется (диффузия в тонкие поры), но весь процесс в том и другом случаях протекает в несколько секунд или минут 3) капиллярная конденсация—сорбция пара или газа с конденсацией в порах адсорбента, которая протекает очень быстро 4) хемосорбция—адсорбция паров или газов на поверхностях силами остаточных валентностей с образованием химического соединения в виде мономолеку-лярного слоя сюда же относятся, по существу, и процессы активированной адсорбции (стр. 116). [c.93]

Как известно, теплота адсорбции какого-либо компонента на твердом адсорбенте всегда положительна [216]. Поэтому в соответствии с требованиями термодинамики при физической адсорбции количество адсорбированного вещества при постоянном давлении должно уменьшаться с увеличением температуры. Скорость процесса адсорбции в основном определяется скоростью диффузии молекул адсорбируемого вещества в поры адсорбента [217]. [c.288]

Адсорбция макромолекул на непористых и достаточно крупнопористых адсорбентах как в статических, так и в хроматографических условиях определяется главным образом тремя процессами — конформационными превращениями макромолекул в растворителе и у поверхности адсорбента, диффузией макромолекул в поры адсорбента и адсорбцией их на поверхности этих пор. Адсорбционное равновесие часто устанавливается довольно медленно — от нескольких часов до нескольких месяцев. [c.333]

В процессе хроматографирования, кроме движения молекул газа в направлении скорости потока, возникает продольная диффузия вдоль и навстречу потоку, диффузия к зернам и внутрь пор адсорбента. Поэтому молекулы одного из компонентов газовой смеси находятся в разных условиях и движутся вдоль слоя сорбента с различными скоростями. Это приводит к размыванию хроматографической полосы и к ухудшению разделения смеси, Поэтому в задачу теории хроматографии входит изучение законов движения и размытия хроматографических зон. [c.44]

Температура входит в уравнении (IX. 31) также в экспоненту поэтому с ростом Т резко уменьшается т, а следовательно и количество адсорбированного вещества у, согласно уравнению (IX. 28). <2 другой стороны, с ростом Т (и уменьшением т) быстрее наступает адсорбционное равновесие и увеличивается скорость сопутствующего процесса, обычно лимитирующего адсорбцию, а именно— диффузии адсорбата в узкие поры адсорбента. Поэтому технологическое регулирование адсорбционного процесса посредством изменения Г определяется поставленной задачей наиболее полного или наиболее быстрого поглощения газа. В первом случае следует уменьшать Т, во втором — вести процесс при высокой температуре. [c.133]

Адсорбция вещества из раствора идет медленнее адсорбции газа, так как уменьшение концентрации в граничном слое может восполняться только путем диффузии растворенного вещества в поры адсорбента, что осуществляется довольно медленно. Для ускорения установления адсорбционного равновесия часто применяют перемешивание системы. [c.276]

При всех процессах, в которых применяются молекулярные сита, необходимо уделять большое внимание созданию условий, способствующих быстрой диффузии адсорбируемого компонента в кристаллы молекулярных сит внутри таблетки. Внешнее сопротивление диффузии в этом случае не лимитирует скорости адсорбции. В случаях, когда молекула адсорбата по размерам очень близка к диаметру пор адсорбента, скорость адсорбции может значительно уменьшиться. Примером может служить адсорбция пропана на ситах типа 4А. Однако в этих случаях, если молекула прочно адсорбируется (как это имеет место для полярных или ненасыщенных веществ), адсорбция происходит быстрее, чем при менее прочно адсорбируемых молекулах. Это иллюстрируется легкостью адсорбции пропилена на ситах типа 4А, в то время как адсорбция пропана протекает настолько медленно, что практически почти не проявляется. [c.210]

При малом размере пор, когда длина свободного пробега молекул много больше радиуса пор, фактором, определяющим скорость диффузии, становится частота соударений со стенками пор. Такая диффузия называется молекулярной, или кнудсеновской. При столкновении адсорбирующихся молекул с поверхностью они некоторый интервал времени фиксируются на активных центрах адсорбента и только после этого, благодаря тепловому движению, удаляются в газовую фазу. Коэффициент молекулярной диффузии определяется средней тепловой скоростью движения молекул и и диаметром поры d [c.186]

Для эффективного осуществления процесса десорбции требуется наличие достаточно высоких коэффициентов внутренней диффузии, причем скорость переноса вещества в порах адсорбента определяется главным образом температурным режимом процесса. Минимальные температуры, ниже которых нецелесообразно осуществлять стадию десорбции в технологическом процессе, были названы пороговыми [Т ). При пороговой температуре Т половина адсорбированного вещества удаляется в вакууме в течение 10 мин. [c.198]

Коэффициент пропорциональности в соотношении (V-18) определяется строением системы пор адсорбента. Можно предположить, что в процессе элементарного акта миграции адсорбированной молекулы образование вакансии происходит вследствие смещения только одной молекулы растворителя. Из этого предположения следует, что свободная энергия активации образования вакансии AF°h и расстояние между положениями центра адсорбированной молекулы до и после совершения элементарного акта миграции должны быть одинаковыми при диффузии органических веществ различного строения, и изменение величины Da должно быть связано с различным значением AF°b. [c.120]

Поле концентраций в порах адсорбента описывается уравнением одномерной нестационарной диффузии [c.177]

Как уже было указано, причины размывания хроматографических полос связаны с процессами диффузии в газе и порах адсорбента, а также с процессами массообмена между газом и адсорбентом. ДЛя упрощения этой сложной картины А. В. Киселев [П в развитой им [c.148]

Важной характеристикой адсорбентов является активность (емкость), оцениваемая массой адсорбированного вещества, приходящейся на единицу массы адсорбента в условиях равновесия. Зависимость между активностью и парциальным давлением или концентрацией вещества в смеси при определенной температуре называют изотермой адсорбции (рис. 8). Одним из важных показателей, характеризующих процесс адсорбции и определяющих размеры аппарата, является скорость адсорбции, которая зависит от скорости трех стадий процесса подвода вещества к поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия поглощения вещества поверхностью адсорбента. Скорость адсорбции обычно лимитируют внешняя или внутренняя диффузии или сразу обе стадии. Адсорбции способствует понижение температуры, а для газов — повышение давления. Удалению адсорбированных компонентов из адсорбента (десорбции) способствует повышение температуры и для газовых смесей — понижение давления. [c.22]

Процесс адсорбции-десорбции в хроматографической системе протекает не мгновенно, а с некоторой конечной скоростью. Если время, необходимое для установления адсорбционного равновесия, становится сравнимым со временем удерживания соединения, происходит дополнительное размывание его зоны в колонке. Этот эффект характеризуют два слагаемых - Схн и Сги. Первое слагаемое описывает процесс миграции молекул адсорбата из подвижной фазы к поверхности частиц (внешний массообмен) второе слагаемое описывает процесс диффузии внутрь зерна по системе пор адсорбента (внутренняя диффузия). [c.20]

Рассмотрим в качестве примера решение задачи диффузионного переноса в частице сферической формы с учетом скорости массообмена во внешней области. Такие задачи встречаются при рассмотрении массопереноса в движущуюся каплю, в которой циркуляционное движение заторможено, а также при нахождении скорости адсорбции, определяемой внешним массообменом и внутренней диффузией в порах адсорбента. В этом случае необходимо решать уравнение (5.3.2.3) в области г < 1. В безразмерных переменных задача формулируется следующим образом [c.287]

Независимо от используемой методики, процесс десорбции проводится за счет ослабления адсорбционных сил путем повышения температуры адсорбента в аппаратах различных конструкций, путем обдува насыщенного адсорбента потоком десорбирующего газа и т. п. Процесс десорбции состоит в отрыве молекул адсорбата за счет ослабления адсорбционных сил, диффузии внутри пор адсорбента к наружной поверхности, диффузии с поверхности адсорбента в поток десорбирующего газа и унос из слоя адсорбента. В зависимости от условий проведения процесса десорбции лимитировать общую скорость процесса может любой из указанных элементарных актов. [c.571]

Определение параметров массообмена коэффициентов молекулярной диффузии при различных температурах, внут-ренргей диффузии в порах адсорбентов, диффузии в жидкостях, изучение кинетики и динамики адсорбции. [c.224]

Адсорбция — экзотермический процесс и ей благоприятствует понижение температуры. При повышенных температурах ускоря— тся процесс обратный адсорбции — десорбция. При необратимой или труднодесорбируемой адсорбции регенерацию адсорбента про — иодят часто путем выжига адсорбированных компонентов. Значи — п ельное влияние на эффективность адсорбции оказывает вязкость сырья, которая определяет скорость диффузии адсорбируемых компонентов в поры адсорбента. Для понижения вязкости очищаемого продукта обычно применяют растворители (например, легкие нефтяные фракции) и повышают температуру процесса. [c.274]

II в порах адсорбента или носителя, так и со сложными процессами массообмена между газом и неподвижной фазой. Удобно, однако, описать все эти процессы единообразно как процессы диффузии, приписывая и процессу массообмена эквивалентный по результатам процесс диффузии с соответствующим эффективным коэффициентом диффузии. Это позволяет представить суммарньп процесс размывания хроматографической полосы как процесс, эквивалентный процессу диффузии с эффективным коэффициентом диффузии, равным сумме эффективных коэффициентов диффузии отдельных его стадий. После этого для нахождения формы хроматографической полосы можно воспользоваться известным уравнением молекулярной диффузии, введя в него этот суммарны эффективный коэффициент. [c.580]

При очистке адсорбентами обычно применяют растворитель для понижения вязкости среды и создания благоприятного гидравлического режима движущихся потоков адсорбента и обрабатываемого продукта, а также для улучшения диффузии адсорбируемых веществ в поры адсорбента. Кроме того, согласно закономерностям, присущим адсорбции из ра1Створа, с понижением концентрации растворенного вещества из1бирательность адсорбции повышается. Чрезмерно разбавлять сырье не рекомендуется, так как это (повышает энергозатраты на регенерацию растворителя [c.266]

Эффективный коэффициент диффузии можно определить как отношение потока вещества к градиенту концентрации D = = y/grad . Если поток вещества определяется диффузией в порах адсорбента с коэффициентом диффузии De, который включает объемную и молекулярную (кнудсеновскую) диффузию, и поверхностной диффузией адсорбированного вещества с коэффициентом поверхностной диффузии Ds, тогда [c.50]

В общем случае скорость адсорбции слагается из скоростей следующих основных стадий а) скорости подвода вещества к виепг-ней поверхности зерен адсорбента — внешняя диффузия б) скорости перемещения вещества внутри зерен по порам адсорбента — внутренняя диффузия в) скорости собственно адсорбции. [c.251]

В изложенном выше теоретическом подходе предполагалось, что равновесие устанавливается мгновенно. Однако в реальном хроматографическом процессе оно устанавливается за определенное время и поэтому хроматографическая полоса (пик) при движении вдоль колонки размывается. Это происходит вследствие ряда динамических и кинетических причин. Во-первых, сказывается продольная диффузия (вдоль и навстречу потоку подвижной фазы) молекул адсорбирующегося вещества, перенос и диффузия вокруг зерен адсорбента, а также диффузия в поры адсорбента (внутренняя диффузия). Кроме того, молекулы компонен- [c.24]

Диффузионная теория. Как уже было сказано, причины размывания хроматографической полосы связаны с процессами диффузии в движущемся потоке и в порах адсорбента, а также со сложными процессами массообмена между фазами. В диффузионной теории для упрощения этой сложной картины описывают все процессы как единый процесс диффузии, приписывая и процессу массообмена эквивалентный по результатам процесс диффузии, вводя эффективный коэффициент диффузии Дэфф. [c.31]

Температура входит в уравнение (VIII.17) также в экспоненту поэтому с ростом Т резко уменьшается т и, следовательно, количество адсорбированного вещества y, согласно уравнению (VIII.15). С другой стороны, с ростом Т (и уменьшением т) быстрее наступает адсорбционное равновесие и увеличивается скорость процесса, обычно лимитирующего адсорбцию, а именно — диффузии адсорбата в тонкие поры адсорбента. Поэтому технологическое регулирование адсорбционного процесса [c.133]

В отличие от адсорбции газов при адсорбции из растворов равновесие наступает не так быстро, особенно на мелкопористых адсорбентах. Перемещнва-ние раствора мало влияет на скорость достижения равновесия, так как она определяется, главным образом, скоростью диффузии молекул растворенного вещества в поры адсорбента. Повышение температуры вызывает снижение адсорбции из растворов, но в значительно меньшей степени, чем адсорбцию газов. [c.168]

А., как и любой реальный процесс, происходит во времени. Поэтому полная теория А. должна содержать раздел о кинетике А. Элементарный акт А. осуществляется практически мгновенно (исключение-хемосорбция). Поэтому временные зависимости А. определяются в осн. механизмом диффузии, т. е. подвода адсорбтива к месту А. Если А. на открытой пов-сти ие мгиовеняа, такой процесс происходит во внешнедиффузионной области при этом законы диффузии не специфичны для А. В случае же пористых адсорбентов, кроме внеш. диффузии, важную роль начинает играть внутр. диффузия, т.е. перенос адсорбтива в порах адсорбента при наличии в них грЭДиента концентрации. Механизм такого переноса может зависеть от концентрации адсорбтива и размеров пор. [c.42]

Влияние т-ры на скорость А. выражается ур-нием, аналогичным ур-нию Аррениуса. С увеличением т-ры Ладе экспоненциально возрастает. Т.к. диффузия в порах адсорбента связана с преодолением актнвац. барьеров, температурные зависимости и к цс не одинаковы. [c.43]

Формирование пористых микросфер для использования в хроматографических колонках уже ранее описывалось в связи с коацервацией [343]. Наполнение хроматографических колонок другого типа проводилось с применением многослойного способа. С целью достижения наибольшей эффективности хроматографических разделений необходимо так заполнять колонки, чтобы имелась наибольшая поверхность и наибольший объем пор адсорбента при минимальной толщине последнего. Это удалось достичь Киркленду, который осаждал несколько слоев кремнеземных коллоидных частиц на поверхности стеклянных шариков и тем самым получил однородную пористую пленку. Процессы диффузии в такой пленке протекают быстро. Отсутствие пористости в самих шариках устраняет возможность появления медленной диффузии при хроматографических измерениях [472]. Покрытие, нанесенное на стеклянный шарик рассматриваемого типа, показано на рис. 4.28. Структура и применение набивок для хроматографических колонок было описано в ряде статей [473, 474]. [c.580]