Адсорбенты зона массопередачи

При проведении глубокой осушки, очистки и разделения смесей в жидкой фазе или в процессах, сопровождающихся взаимным вытеснением компонентов из адсорбента, зона массопередачи значительно возрастает и соответствует реальной высоте слоя адсорбента. В этих случаях целесообразно применять установки с парал-лельно-последовательным подключением аппаратов. Принципиальным отличием этой схемы от параллельной является то, что в стадии адсорбции работает не один, а два или несколько последовательно включенных аппаратов. В этом случае аппараты, следующие за первым, производят доизвлечение целевого компонента. Особое преимущество схемы проявляется в том случае, когда изотерма адсорбции имеет линейный характер. При этом достигается значительно большее использование адсорбционной способности сорбента. Данная схема применяется в основном при очистке и разделении жидких смесей. [c.191]

Определяем скорость перемещения адсорбента в колонне. Она должна быть равна скорости движения зоны массопередачи и [2, с. 570) [c.154]

На рис. 162, г — показано влияние размера гранул адсорбента на длину зоны массопередачи. Чем короче зона массопередачи, тем больше скорость адсорбции и лучше показатели адсорбционного процесса. Поэтому всегда нужно применять адсорбенты наименьшего размера. Размер гранул адсорбента должен лимитироваться величиной гидравлического сопротивления слоя. В большинстве промышленных установок переработки природных газов применяются адсорбенты с размером гранул не более 14 меш. [c.242]

Динамическая влагоемкость адсорбентов-осушителей зависит от величины активной поверхности их, доступной для паров воды, длины зовы массопередачи, скорости перемещения адсорбционного фронта и необходимой глубины осушки газа. Теоретически осушенный газ не должен содержать влаги до момента проскока. На практике газ содержит некоторое количество влаги, хотя он намного суше, чем требуется по нормативам эксплуатации газопроводов. При осушке газа для сжижения цикл адсорбции должен заканчиваться несколько раньше момента проскока влаги, когда адсорбционный фронт зоны массопередачи еще находится в глубине слоя. Это связано с тем, что для диффузии остаточных малых количеств паров воды из газовой фазы в твердую (адсорбент) требуется определенное дополнительное время контакта. [c.246]

Длина адсорбционной зоны зависит от состава и относительной влажности газа, скорости его потока и поглотительной способности адсорбента. Давление (и то только при 20 кгс/см ) очень мало влияет на длину адсорбционной зоны. Цифровой коэффициент 0,45 в уравнении (153) — средняя величина, определяемая экспериментально. Он является функцией длины зоны массопередачи и изменяется в пределах 0,4—0,52. [c.247]

Количество влаги, поглощаемое в цикле адсорбции, известно из проекта установки. Количество адсорбированных углеводородов определяется положением адсорбционного фронта в момент окончания цикла адсорбции. Если этот фронт находится в положении VI (см. рис. 162, а), то слой адсорбента справа от кривой содержит углеводороды. Кроме того, вытеснение углеводородов водой из слоя слева от кривой не закончилось. В слое адсорбента, расположенном до зоны массопередачи по воде, массовая доля углеводородов достигает 7—10%. За адсорбционным фронтом она значительно меньше и составляет 1—2%. Как известно, состояние адсорбционного фронта изменяется в зависи- [c.252]

Общепринятой моделью динамики адсорбции в неподвижном слое является модель фронтальной отработки слоя адсорбента [3]. После насыщения лобового слоя адсорбция вещества из потока в нем прекращается, и поток проходит этот участок без изменения концентрации. Время работы слоя до насыщения лобового участка принято называть периодом формирования фронта адсорбции. После этого начинается второй период, для которого характерна неизменная форма выходной кривой. Концентрационный фронт перемещается с постоянной скоростью вдоль слоя, что указывает на стационарный режим процесса. При этом существует область, называемая работающим слоем или зоной массопередачи, в которой концентрация падает от начальной практически до нулевой. Наличие такой зоны свидетельствует о существовании внутри- и внешнедиффузионного сопротивлений массопереносу. Инженерные методы расчета, допускающие существование стационарного фронта, широко применяются на практике. Для расчета адсорбционного аппарата в этом случае используют уравнение, описывающее время защитного действия слоя в зависимости от его длины, и общий закон массопередачи в слое. [c.69]

Высота зоны массопередачи, определяемая как расстояние в слое адсорбента, на котором относительная концентрация адсорбтива изменяется от и до иг. [c.73]

Участок слоя адсорбента длиной / (см. рис. Х1У-2), на котором происходит падение концентрации адсорбтива в потоке от начальной до нулевой (точнее, до концентрации, соответствующей началу проскока ), называют работающим слоем, или зоной массопередачи. [c.569]

Таким образом, в начальном сечении зоны массопередачи концентрация адсорбтива в адсорбенте равна х , т. е. равновесна с начальной концентрацией уо адсорбтива в паро-газовой смеси (растворе). [c.570]

Если в неподвижном слое практически весь Процесс массообмена про исходит в зоне массопередачи, которая перемещается с постоянной ско ростью вдоль слоя, то при адсорбции в движущемся слое можно считать что слой адсорбента перемещается навстречу потоку газа со скоростью равной скорости движения зоны массопередачи. При этом зона массопере дачи может рассматриваться как неподвижная относительно стенок адсор бера. Отсюда следует, что условия массопередачи в неподвижном и движу щемся слоях адсорбента аналогичны и для расчета массопередачи в этих процессах применимы одни и те же расчетные зависимости. [c.572]

Входящую в уравнение (XIV, 1) скорость движения и зоны массопередачи можно рассчитать по уравнению (XIV,5). Значение т р принимают исходя из необходимой продолжительности регенерации адсорбента или графика сменной работы производства. [c.579]

Расположим в точке Ц начало координат (г =0), перемещающееся вместе с сорбционной волной. Положительное направление г совпадает с положительным направлением оси х. Связь между координатами 2 к х устанавливается уравнением (10.23). Зона изменения концентраций от до Са называется работающим слоем, или зоной массопередачи ее обычно обозначают через ц- Длина зоны массопередачи [Ь = г с) в рассматриваемой модели определяется уравнением (10.25) и является функцией выбранных пределов интегрирования и с -В некоторый момент времени концентрационная точка с , перемещавшаяся вместе с кривой распределения, подходит к сечению Ь. Положение кривой распределения в этот момент времени обозначено на рис. 10,7а пунктирной линией для дальнейших промежутков времени использованы также пунктирные линии. Сечение Ь — это некоторая контрольная плоскость в неподвижном слое (нанример, его окончание), в которой расположен детектор, регистрирующий изменение концентрации адсорбтива во времени. Запись показаний детектора показана на рис. 10,76 она носит название выходной кривой и подобно кривой распределения имеет центр тяжести . Количество адсорбтива, пропущенного через слой к моменту появления на выходе из слоя центра тяжести выходной кривой, поглощается адсорбентом в состоянии равновесия. [c.222]

В тот момент, когда граница зоны массопередачи достигает выхода из слоя и появляется проскок растворенного вещества в фильтрат, весь слой адсорбента состоит нз участка насыщенного до равновесия, и зоны массопередачи. Время работы адсорбционной колонны до проскока адсорбируемого вещества в фильтрат называют временем защитного действия слоя. [c.129]

Анализ большого экспериментального материала позволил сформулировать физическую модель кинетики адсорбции в неподвижном слое — модель фронтальной отработки адсорбента. При непрерывном подводе адсорбируемого вещества с газом его концентрация в первых слоях адсорбента со временем возрастает и достигает практически состояния насыщения, интенсивность процесса адсорбции в них снижается вследствие отработки зерен адсорбента и газ с достаточно высокой концентрацией целевого компонента достигает следующих слоев. Таким образом, концентрация целевого компонента при прохождении участка работающего слоя — зоны массопередачи — резко понижается. Эта зона перемещается вдоль всего слоя адсорбента во времени, оставляя за собой отработанные, практически не сорбирующие участки слоя. Зона массопередачи имеет конечную длину Ям- [c.190]

Количество целевого компонента, перешедшего в единицу времени из газовой фазы в адсорбент на элементе высоты слоя (в пределах зоны массопередачи), равно [c.204]

При бесконечно большой скорости адсорбции и предельно выпуклой изотерме зависимость /пр от Ь должна выражаться прямой линией, проходящей через начало координат (рис. У-5). Однако на практике этот случай не реализуется и всегда существует распределение концентрации по длине слоя (см. рис. У-4). Следовательно, емкость адсорбента в пределах зоны-массопередачи использована не полностью. Действительное время защитного действия слоя будет меньше, чем ол(идаемое в случае бесконечно большой скорости адсорбции. Потеря времени защитного действия связана с длиной неиспользованного слоя /г (см. рис. -4) следующей зависимостью [c.130]

Графически представлена зависимость длины зоны массопередачи от скорости газового потока (рис. 83), от размера частиц адсорбента (рис. 84) и от критерия Рейнольдса (рис. 85). Длина зоны массопередачи пропорциональна критерию Рейнольдса в степени 0,4—0,5. Это указывает, что сопротивление передаче массы сосредоточено в газовой фазе [III-7, 111-8]. [c.213]

Было также проведено моделирование процесса адсорбции с получением математической детерминированной модели адсорбционного аппарата. На ЭВМ проводилась обработка математической модели с получением зависимостей коэффициентов эффективности от числа секций при разных значениях факторах симметричности и отношения высоты слоя адсорбента к высоте зоны массопередачи по следующей формуле [c.88]

Скорость и может быть найдена также аналитическим путем. Для этого составим уравнение материального баланса по адсорбтиву для процесса адсорбции в режиме параллельного переноса. Как видно из рис. Х1У-4, направление движения потока и зоны массопередачи совпадают. Поэтому, если рассматривать процесс адсорбции для зоны массопередачи в системе координат, перемещающейся вместе с зоной, то скорость потока относительно этой зоны составит ог — и, где — скорость потока в каналах между зернами адсорбента, а объемный расход потока равен (вяи — а) где 5 — площадь поперечного сечения слоя адсорбента. [c.569]

В зависимости от скорости паро-газовой смеси, формы изотермы адсорбции, размера, формы и укладки зерен адсорбента, концентрации адсорбтива, а также других условий проведения процесса в неподвижном слое адсорбента, определяющее влияние на общую скорость адсорбции может иметь скорость внешнего массопереноса (характеризуемая величиной ду) или скорость внутреннего массопереноса. Очень часто влияние внешне-и внутридиффузионного сопротивлений на величину Куу соизмеримо, причем их относительное влияние изменяется по длине зоны массопередачи. [c.571]

Допустив, что в процессе адсорбции имеет место одна и та же степень насыщения (емкость) полностью отработанных слоев-адсорбента [4], можно получить уравнение для определения длины зоны массопередачи [c.123]

Малоизученным остается вопрос о связи кинетики адсорбции в одиночном зерне с макрокинетикой в слое адсорбента, необходимой для определения высоты зоны массопередачи и времени защитного действия его. В монографии приведена аналитическая зависимость коэффициента внутреннего массопереноса от заполнения адсорбционного пространства, сформулирована математическая модель адсорбции в слое адсорбента и получено аналитическое решение указанной задачи. Для ряда моделей изотерм получен аналитический аналог зависимости Жуховиц-кого — Забежинского — Тихонова для времени защитного действия макрослоя адсорбента с учетом внутридиффузионных эффектов. [c.5]

Адсорбционные процессы относятся к наиболее сложно описываемым и моделируемым объектам химической технологии в силу того, что требуют в значительной мере более детального подхода к формированию модели в связи с. многообразием кинетических факторов, сопровождающих диффузию сорбата в макро-, мезо- и микропорах сорбента и необходимостью учета как специфических характеристик самого сорбента (например, состав и свойства активных центров, условия регенерации), так и особенностей взаимодействия в конкретной системе адсорбент - адсорбат и на стадии адсорбции, и на стадии регенерации. В связи с этим представляет интерес феноменологическая модель адсорбционного процесса в виде длины зоны массопередачи Lo. Зона массопередачи участок длины (высоты) слоя сорбента, в котором и протекает собственно сорбционный процесс с интегральным учетом всех его реалий, перемещающийся по длине слоя от начала к концу процесса в неподвижном слое сорбента и равный необходи юй высоте слоя в процессах в движущемся или псевдо-ожиженном слоях сорбента. [c.30]

Рис. 2. Зависимость полной активности йе (1), проскоковой активности аь (2) и длины зоны массопередачи Lq (3) цеолита NaX от температуры t деароматизации парафинов Основной недостаток цеолитов - низкая механическая прочность -может быть преодолен при пропитке гранул цеолита раствором полиме-тилфенилсилоксановой смолы в толуоле с последуюшей сушкой сорбента. Замена крошки АСК в процессе деароматизацин жидких парафинов позволит в 50 раз увеличить глубину очистки (с 0.5 до 0.01 % масс.), увеличить производительность установки по сырью или снизить кратность циркуляции адсорбента в 10-15 раз, снизить энергозатраты в 6-7 раз, полностью или частично исключить циркуляцию растворителя.

Расчет адсорбционных колонн до настоящего времени требует предварительной экснериментальной проработки процесса с определением таких специфических характеристик, как полная и проскоковая динамическая активность адсорбента, длина зоны массопередачи, коэффициент массопередачи, поскольку информация о динамике адсорбции, приводимая в научной литературе, весьма ограничена и часто вообще отсутствует для разрабатываемых систем адсорбент-адсорбтив. Проведение экспериментов по исследованию динамики сорбции весьма трудоемко, дорогостояще и требует поддерживания технологического режима (расход сырья и концентрация в нем адсорбируемой примеси) на постоянном уровне в течение всего многочасового опыта, кроме того, многочисленные измерения объемов отобранных проб и их состава вносят существенную погрепгаость в величины интегральньгх характеристик. Этих недостатков можно избежать при переходе от динамического эксперимента к статическому. При исследовании статики адсорбции в десятки раз уменьщается расход сырья и адсорбента, резко сокращаются трудоемкость и число ограничений, накладываемых на эксперимент. [c.128]

Иавестно, что процесс адсорбции в неподвижном слое зерен адсорбента состоит из двух стадий стадии формирования фронта (нестационарного режи-гла) и стационарного режима процесса, для которого характерна еизменная форма выходной кривой, т. е. постоянная скорость перемещения фронта вдоль слоя. При этом существует область, называадая работающим слоем, или зоной массопередачи, в которой концентрация снижается от начальной до пражтиче- [c.125]

В процессе адсорбции адсорбционная зона перемещается в направлении потока по слою адсорбента пока ее фронт не достигнет выхода из слоя. В этот момент происходит проскок. При последующем продвижении зоны массопередачи проскоко-вая концентрация возрастает до тех пор, пока концентрация на выходе из слоя С не станет равной начальной концентрации Со. Адсорбционный слой насыщается в равновесии с начальной концентрацией. Однако на практике такое насыщение одноступенчатого адсорбера не допускается, так как процесс насыщения прекращается при достижении определенной про-скоковой концентрации. [c.32]