Пористость собственная

Попытка описания собственной топологии фазы, распределенной в пористой среде, приводит снова к теории доступности отдельных ее областей. Топология распределенной фазы оказывается при этом существенно зависящей от предыдущих этапов распределения жидкости в пористой среде. Обычно топология таких структур описывается в терминах нулевых, первых и вторых групп Бетти, однако, например, для случаев попеременного увлажнения и высушивания пористого материала, возможно возникновение многосвязных вложенных топологических структур, [c.137]

В общ,ую процедуру принятия решений при оптимизации пористой структуры катализатора, рассмотренную в разд. 3.1, входит в качестве обязательного этапа составление математической модели гетерогенно-каталитического процесса на зерне катализатора и идентификация ее параметров. Эта модель должна отражать как геометрические характеристики структуры зерна, так и важнейшие особенности собственно физико-химических процессов, протекаюш,их в нем. Для наглядности представления последних удобно мысленно выделить фиксированную группу молекул исходных веществ, которая участвует в ряде последовательных физико-химических стадий суммарного контактного процесса на зерне катализатора 1) перенос исходных веществ из реакционной смеси к внешней поверхности частиц катализатора 2) перенос исходных веществ от внешней поверхности частиц катализатора к их внутренней поверхности 3) адсорбция исходных веществ на активных центрах катализатора 4) реакция между адсорбированными исходными веществами и перегруппировка адсорбционного слоя 5) десорбция продуктов реакции 6) перенос продуктов реакции от внутренней поверхности частиц катализатора к их внешней поверхности 7) перенос продуктов реакции от внешней поверхности катализатора в объем реакционной смеси. [c.149]

Каталитическое превращение на твердом катализаторе, в отличие от гомогенных реакций, представляет собой сложный процесс, состоящий из ряда последовательных стадий 1) подведение реагентов к внешней поверхности катализатора 2) диффузия реагентов в порах катализатора к внутренней его поверхности (для пористых катализаторов) 3) адсорбция реагентов на поверхности катализатора 4) собственно химической реакции 5) десорбция продуктов реакции 6) диффузия продуктов реакции с внутренней поверхности катализатора 7) диффузия продуктов реакции с внешней поверхности катализатора. [c.79]

Условия устойчивости. При строгом анализе условий устойчивости процесса на пористом зерне катализатора мы должны, как обычно, записать систему нестационарных уравнений и линеаризовать ее в окрестности исследуемого стационарного режима. Затем, разыскивая решения в виде комбинации экспонент типа приходим к некоторой задаче на собственные значения. Если эта задача имеет ненулевые решения только при Я с отрицательными действительными частями (или, иначе говоря, если ее спектр лежит в левой полуплоскости комплексной плоскости К), то исследуемый стационарный режим устойчив. [c.360]

Наиболее просто решается задача об устойчивости в случае, если эффективные коэффициенты диффузии всех веществ и коэффициент температуропроводности пористого зерна равны между собой (разными методами эта задача решалась в работах [19—21]). В этом случае все собственные значения действительны и потеря устойчивости может наблюдаться только в точках ветвления. При очень больших и очень малых значениях модуля Тиле процесс всегда устойчив, и он должен оставаться устойчивым вплоть до самой точки скачкообразного перехода в другой режим (т. е. до точки ветвления решений). Промежуточные режимы, лежащие на ветви решений между точками ветвления / и II (см. рис. 111.13), всегда неустойчивы. [c.360]

Когда отдельные частицы (зерна), образующие пористую среду, обладают собственной внутренней пористостью ее также необходимо учитывать, т.е. рассматривать систему на двух уровнях слой и зерно. [c.23]

В механике сыпучих тел считается, что изменение пористости от свободной поверхности в глубь слоя зависит от изменения объемного веса сыпучего материала. Полученные в [37, 76] зависпмости были использованы нами при расчетах изменения пористости с глубиной слоя для катализаторов БАВ и СА-1 [60]. Показано, что уменьшение пористости от действия собственного веса частиц (без учета влияния стенки) распространяется для катализаторов БАВ на глубину порядка 80 зерен, а для каталпзатора СА-1 — на 150. Обычно свободную поверхность слоев катализаторов в реакторах после загрузки разравнивают. Для высоких слоев некоторая негоризонтальность свободной поверхности, по-видимому, несущественна. Однако для низких слоев порядка 300—500 мм, например, на диаметре 10—12 м сернокислотного реактора негоризонтальность может оказывать отрицательное влияние на процесс [77]. Автор обращает внимание на тщательность загрузки катализатора но всей площади реактора. Так как опорная решетка слоя па диаметре 12 м не горизонтальна, а имеет вид ломаной линии, то рекомендуется изме- [c.36]

Самыми крупнотоннажными катализаторами являются алюмосиликаты. Аморфные алюмосиликаты [19—21], а в последние годы и кристаллические алюмосиликаты (цеолиты) [22—24] широко применяют в каталитической переработке нефтепродуктов как в качестве собственно катализаторов (крекинг), так и в виде прочных пористых носителей для металлов и окислов в различных процессах. [c.6]

Носители (трегеры) — пористые термостойкие каталитически неактивные или малоактивные материалы, на которые осаждением, пропитыванием или другими методами наносят катализатор. При этом достигается тонкое диспергирование катализатора, экономия дорогих металлов, создаются большие удельные поверхности при размерах пор, близких к оптимальным, увеличивается термостойкость. Носитель может взаимодействовать с собственно-каталитическим веществом, повышая его активность. Химическое участие носителя в катализе пытаются объяснить, используя теорию поля лигандов [26—29]. [c.62]

Протекание той или иной реакции на поверхности катализатора всегда связано с транспортировкой реагирующих веществ и продуктов реакции к участкам внутренней поверхности и от них. Как было указано (см. гл. II), в зависимости от условий процесса, активности, пористой структуры и размеров зерен катализатора процесс могут лимитировать собственно химические превращения (кинетическая область) либо диффузионные торможения (диффузионная область) [1, 2, 99—108]. [c.71]

Процессы мембранного разделения газовых смесей основаны на различной проницаемости компонентов газов через жесткую селективно-проницаемую перегородку, разделяющую массообменный аппарат на две рабочие зоны. Селективно-проницаемая перегородка состоит из собственно мембраны, пористой подложки и конструктивных деталей, обеспечивающих механическую прочность. [c.74]

Обычно лимитирующей стадией каталитического крекинга является собственно химическая реакция на поверхности (кинетическая область протекания реакции). В некоторых случаях для цеолитсодержащих катализаторов при неудовлетворительной пористой структуре матрицы скорость процесса лимитируется диффузией реагентов в порах (внутридиффузионная область протекания реакции). Так, по данным [39], для образцов промышленного шарикового цеолитсодержащего катализатора Цеокар-2 размером пор 3,8—4,0 нм наблюдался переход реакции во внутридиффузионную область при 47 "С с соответствующим снижением кажущейся энергии активации крекинга исходного снрья- 46.fr до [c.105]

В случае очень концентрированных суспензий хлопьевидных частиц картина меняется. Все частицы как бы образуют пористую губку, объем которой сжимается под действием собственного веса. Здесь порозность уменьшается с течением времени, стремясь к предельному значению. Скорость осаждения, измеряемая высотой слоя суспензии г, уменьшается в соответствии с уравнением [c.125]

Мягкие гели. Гели этого типа являются органическими высокомолекулярными соединениями, обладающими незначительным числом поперечных связей. Они способны поглощать большие количества растворителя, набухая и увеличивая при этом собственный объем. Их пористость возрастает пропорционально объему поглощенного растворителя. Как следствие этого емкость мягких гелей снижается, а сам гель подвергается деформации. Поэтому мягкие гели, как правило, применяются для разделения смесей низкомолекулярных вешеств и при малых скоростях потока. Более широкое применение они нашли в тонкослойной хроматографии. [c.230]

Степень развития пористости адсорбента характеризуется суммарным объемом пор V-I, который вычисляется как разность между объемом, занимаемым 1 г зерен адсорбента, и истинным объемом собственного вещества адсорбента (эти объемы легко вычислить по кажущейся и истинной плотности) [c.175]

Ускорение процесса диализа достигается наложением электрического поля (электродиализ), при этом также повышается эффективность разделения, особенно в конце, когда неравенство концентраций ионов по обеим сторонам мембраны становится меньше. Подвергаемый диализу раствор вводят в среднюю из трех камер, где его тщательно перемешивают. Две мембраны отделяют среднюю камеру от боковых камер, в которых расположены электроды. Через боковые камеры непрерывно поступает чистый растворитель. При прекращении перемешивания раствора в средней камере диализатора коллоидные частицы, имеющие собственный заряд или приобретающие заряд в процессе адсорбции ионов, движутся в электрическом поле и накапливаются у одной из мембран, где вследствие увеличения концентрации и плотности опускаются на дно диализатора и могут быть в дальнейшем отделены (процесс электродекантации). При помощи диализа можно разделить небольшие частицы растворов электролитов и частицы коллоидных растворов или высокополимерных веществ. Диализ позволяет определить молекулярный вес соединений и контролировать процессы образования молекулярных ассоциатов, сольватов и т. д. Применяя мембраны соответствующей пористости, можно проводить разделение частиц коллоидных растворов различной величины (ультрафильтрование) [77]. [c.386]

Важные характеристики катализаторов, оказывающие большое влияние на их активность, — удельная поверхность, т. е. поверхность в расчете на единицу массы и пористость, т. е. отношение объема пор в образце к его полному объему (полный объем есть сумма объемов собственно самого образца и пор). [c.765]

Однако различия химического состава как собственно глин, так и земель не имеют такого решающего значения в отношении их адсорбирующих свойств, как физическое состояние адсорбентов главное значение заключается в том пористом строении, о котором речь шла выше и благодаря которому создается огромная активная поверхность адсорбента. [c.294]

Адсорбция, как уже заказывалось,—чисто поверхностный процесс, проходящий с очень большой скоростью Если бы поверхность адсорбента была гладкой, лишенной пор, то процесс адсорбции закончился бы мгновенно. Адсорбция газов пористыми адсорбентами протекает гораздо медленнее, и все же процесс собственно адсорбции газа заканчивается в течение нескольких минут. [c.72]

Мы рассмотрели поверхностную энергию в системах, состоящих из двух объемных фаз с одной границей раздела (поверхностным слоем). Большой интерес и практическое значение представляют более сложные, а именно трехфазные системы, например, капля жидкости на твердой поверхности или пористое тело, частично заполненное жидкостью. В таких системах сосуществуют три объемные фазы, разделенные и в то же время связанные тремя поверхностными слоями, каждый из которых характеризуется собственным, независимым от других значением о (или е). Их соотношение определяет условия сосуществования объемных фаз, в частности условия механического равновесия. От этих величин зависит и поведение жидкости на поверхности твердого тела, — будет ли она растекаться или, наоборот, собираться в капли. [c.60]

Пористость собственно затвердевшего жидкого стекла, высушенного при разных температурах, была определена нами для калиевых систем различных модулей, начиная от трех и кончая золями, стабилизированными калиевой щелочью. Также была измерена удельная поверхность по азоту методом БЭТ. Пористость определяли измерением эффективной плотности (р ф) пикнометрИ- [c.104]

Наименьшей ячейкой мембранного массообменного устройства является мембранный элемент, состоящий из напбрного и дренажного каналов, разделенных селективно-проницаемой перегородкой. Тип элемента определяется геометрией разделяющей поверхности (плоские, рулонные, трубчатые, волоконные) и организацией движения потоков газа (прямо-и противоточные, с перекрестным током, с рециклом разделяемой смеси и т. д.). Напорный канал элемента плоского типа образован селективно-проницаемыми стенками, ориентированными горизонтально или вертикально. В элементах трубчатого типа напорный канал ограничен внутренней поверхностью одной трубки или наружной поверхностью нескольких соседних трубок. Разделительная перегородка обычно состоит из собственно мембраны, пористой подложки и конструктивных деталей, обеспечивающих механическую прочность и жесткость. Массовые потоки в мембране и пористой подложке ориентированы по нормали к разделяющей поверхности. [c.10]

В целом процесс разделения газовой смеси в мембранном элементе описывается системой дифференциальных уравнений баланса массы, количеств движения и энергии, записанных для каждой области мембранного элемента — напорного и дренажного каналов, собственно мембраны и пористой подложки. Начальные и граничные условия процессов в каждой области взаимосвязаны, поэтому расчет модуля представляет сложную сопряженную задачу, которая должна быть решена при соблюдении ряда технологических и энергоэкономических требований. Обычно расчет процесса разделения проводят при допущениях, сильно упрощающих аналитические выкладки или процедуру численного расчета. Иногда это приводит к заметному искажению результатов, особенно при разделении неидеальных га- [c.157]

Термальные гели очень хороши в качестве подложек в комбинированных мембранах, так как могут иметь изотропную структуру, а собственно термическая желатинизация позволяет получить структуру полимерной пленки практически любой пористости. Так, используя термальный метод формования, можно получить полупроницаемую мембрану прямым прессованием трехкомпонентной композиции, включающей эфир целлюлозы (триацетат), пластификатор (тетраметиленсуль-фон, диметилсульфоксид и др.) и порообразователь — полиол (три- или тетраэтиленгликоль). Отпрессованную при 200 °С пленку промывают водой для удаления добавок. Полученные таким образом мембраны имеют улучшенные механические свойства и повышенную водопроницаемость по сравнению с мембранами из регенерированной целлюлозы. [c.52]

Лучшие сорта целитов, состоящих на 94% из двуокиси кремния, имеют пористость 93% и удельную поверхность 20 м -г они могут задерживать твердые частицы в количестве в 3 раза превышающем их собственную массу. [c.346]

Собственная функция (р , соответствующая наибольшему собственному числу всегда положительна и, так как в экаотерии-ческом процессе /(0) >0, интеграл положителен. При этом для возникновения в рассматриваемой системе точки ветвления // типа необходимо, чтобы интеграл /3 был также положителен. Так как Фо > ДЛЧ положительности интеграла /3 необходимо, чтобы функция /2 (х была положительной по ррайней мере в некоторой области внутри пористого зерна. Сказанное позволяет связать условия существования точек ветвления с параметрами функции / (0) [181. [c.359]

Наименьшее значение (i, при котором могут появляться мнимые собственные значения, соответствует р = О, га = 1, и равно Из условий (VIII.139) видно, что появление мнимых собственных значений в кинетическом режиме практически не может наблюдаться. Прежде всего, обычные значения р для пористых катализаторов превосходят единицу. Кроме того, поскольку Ф1 > 1 (в частности для плоской пластинки я] = л74, а для сферической частицы ф = л ), даже при Р 1 мнимым корням соответствуют значения параметра fi, при которых нарушаются условия протекания реакции в кинетическом режиме. Таким образом, на непрерывной ветви решений, начинающейся с ц = О и соответствующей кинетическому режиму протекания реакции, не возникает явлений колебательной неустойчивости и решения из этой ветви устойчивы вплоть до точки ветвления решений стационарных уравнений. Хотя мы пользовались [c.361]

Ирокаливание — одна из катализаторов. При прокаливании циации, получается собственно активное вещество катализатора и происходит ею упрочненпе и окончательно формируется их пористая структура. Условия прокаливания (температура, время, сырье) в значительной степени определяют средний диаметр пор и величину поверхности полученной контактной массы. Прокаливание обычно проводят при температурах равных илп выше температур проведения каталитической реакции. [c.196]

Из рассмотрения рис. 2 можно сделать вывод, что одному п тому же коэффициенту пористости может соответствовать несколько значений а, т. е. одно и то же сыпучее тело прп одной и той же пористостп может оказывать различное сопротнвление сжатию в зависимости от характера предшествующего нагружения. Иными словами, для любого сыпучего тела каждая последующая стадия его напряженного состояния зависит от напряженного состояния предыдущей (его предыстории). На примере катализатора можно показать, что его напрян енное состояние при транспортировке является предшествующим процессу загрузки в реактор. Собственно процесс загрузки, также имеющий в динамике свое напряженное состояние, будет определять напряженное состояние в неподвижном слое последнее будет, в свою очередь, являться предысторией напряженного состояния, например процесса псевдоожижения и т. д. Можно предположить, что возникновение па одной из стадий в объеме слоя катализатора крупномасштабных или локальных неоднородностей пористости (т. е. зон непредельного и предельного равновесия) приведет к их усилению или ослаблению в последующей стадии. [c.31]

В настоящее время в механике сыпучих тел в области исследования деформаций развито целое научное направление, связанное с выявлением общих закономерностей, характеризующих процессы деформации. В [41] получена зависимость изменения коэффициента пористости кварцевого песка во времени. Теория и методика эксперимептальных исследований изменения пористости сыпучих тел во времени под действием собственного веса, внешней нагрузки, а также под действием температуры довольно подробно разработана [42, 43]. Влияние на процесс уплотпенпя сыпучего материала фильтрации через него жидкости или газа экспериментально показано в работе [40]. Во все зависимости [41—43], связывающие пористость сыпучего материала с его объемной усадкой, входит параметр, характеризующий напряженное состояние, предшествующее нагружению. [c.31]

При дальнейшем повышении температуры материал может приобретать пластичность, что приводит к деформированию структуры даже под действием силы тяжести. Эту стадию спекания легко зафиксировать по резкому уменьшению объема тела. Пластическую деформацию можно вызвать и при более низких температурах, применив прессование при высоком давлении, что широко используется в порошковой металлургии. Таким образом, материал спекается тем легче, чем он пластичнее при температуре спекания. Различные материалы по-разному проявляют способность к пластическим деформациям. Например, железо уже при температуре, составляющей /з от температуры плавления, пластически деформируется под действием силы тяжести лед даже при температуре плавления проявляет хрупкие свойства. Поэтому чтобы вызвать пластическую деформацию, нередко при спекании необходимо достигать температур, близких к точке плавления (она может понижаться с ростом дисперсности). Оплавление пористого тела в первую очередь происходит с внеишей его поверхности. Так как заготовка, представляющая собой пористое тело, хорошо смачивается собственным расплавом, то последний по мере появления сразу же проникает внутрь пористого тела под действием капиллярных сил. Этот процесс заканчивается, когда все поры окажутся заполненными. [c.390]

Собственно сорбенты, как природные, так и синтетические, например, перлит, вермикулит, цеолит, могут сорбировать в своей пористой структуре лишь до 0,2-0,3 г нефти на г сорбента, однако благодаря адгезии количество удерживаемой нефти на сорбентах многократно повышается. Для улучшения адгезионных свойств сорбенты можно модифицировать. Так, обработанный кремнийорган ческими соединениями перлит собирает нефть до 6-9г/г. Гидрофобизированное базальтовое волокно одним фаммом способно удерживать до 50-60 г легких нефтепродз. ктов [9]. [c.159]

Например, применение керамических горелок (горелок инфракрасного излучения), в которых сжигание высококалорийного топлива высокой степени очистки осуществляется внутри пористой керамики или в тончайшем газовом слое вблизи поверхности керамики. Целые панели из таких горелок могут заменять собой футеровку, являясь мощным излучателем, обеспечивающим интенсивную теплоотдачу на поверхность нагрева. Собственное излучение тонкого слоя газов в сторону поверхности нагрева незначительно. В данном случае, мы имеем дело с типичным предельным случаем косвенного направленного теплообмена, при котором весь теплообмен обеспечивается излучением кладки. В таких печах отвод газов осуществляется вблизи поверхности нагрева, т. е. в самой холодной части печи, что и обеспечивает высокое значение коэффициента исп.ользования топлива. Применение обычных беспламенных горелок с- керамическим туннелем и направлением продуктов сгорания тонким слоем на футеровку печи также позволяет организовать теплообмен, приближающийся к предельному случаю косвенного направленного теплообмена. В рассмотренных случаях, очевидно, преимущества имеют те виды топлива, которые не склонны в процессе сжигания к сажеобразованию, т. е. топлива, не содержащие в том или ином виде тяжелых углеводородов. [c.76]

Фирма "Ракор (США) выпускает фильтры-сепараторы. Фильфы обеспечивают фи стадии очистки топлива отделение воды и механических частиц с помощью центробежных сил осаждение частиц загрязнений гюд действием собственного веса окончательную очистку в пористом фильтроэлементе. [c.143]

Накопленные факты и собственные исследования позволили итальянскому ученому А. Беллани в 1824 г. создать первую научную адсорбционную теорию. Он считал, что все твердые вещества, пористые и не пористые, способны сгущать на своей поверхности пары и газы, что всегда связано с выделением тепла. Тепла выделяется тем больше, чем более пориста, т. е. чем более развита, поверхность. Это явление он назвал адсорбцией (а83огЫтеп1о). [c.90]

Степень развития пористости адсорбента характеризуют суммарным объемом пор Усумм выражающимся разностью между объемом, занимаемым I г зерен адсорбента, и истинным объемом собственно вещества адсорбента [c.121]

Изучение кинетики адсорбции в чистом виде — задача крайне сложная, так как наблюдаемое поглощение вещества на границе фаз протекает в два этапа 1) диффузия вещества к поверхности 2) собственно адсорбция. Очень часто кинетику наблюдаемого процесса определяют преимущественно диффузионные явления. В пористых адсорбентах могут существовать два режима диффузионных процессов внешнедиффузионный и впутридиффузионный. [c.70]

Гальванический элемент Якоби—Даниэля. Рассмотрим систему, в которой два электрода находятся в растворах собственных ионов. Примером может служить гальванический элемент Якоби —Даниэля, схема которого приведена на рис. 64. Он состоит из медной пластины, погруженной в раствор Си504, и цинковой пластины, погруженной в раствор 2п504- Для предотвращения прямого взаимодействия окислителя и восстановителя электроды отделены друг от друга пористой перегородкой. На поверхности цинковой пластины возникает двойной элект )ический слой и устанавливается равновесие 2п 2п + 2е". В результате протекания этого процесса возникает электродный потенциал цинка. На поверхности медной пластины также возникает двойной электрический слой и устанавливается равновесие Си + 2е . В результате возникает электродный потенциал меди. [c.185]