Адсорбция динамика кинетика

Если изотерма адсорбции имеет более сложное аналитическое выражение, чем формулы Лангмюра или Фрейндлиха, то при расчете динамики адсорбции, как и при расчете кинетики, в качестве приближенного метода инженерного расчета можно аппроксимировать безразмерное выражение для данной изотермы на отрезке (О, 1] безразмерными формулами Лангмюра или Фрейндлиха и пользоваться всеми выводами, полученными в этом разделе. Для более точных расчетов надо применять численные методы. [c.77]

Детальное рассмотрение системы корректных уравнений (П.5.1) для адсорбционных процессов в случае непроизвольно наложенного нестационарного температурного поля при взаимосвязанном тепломассопереносе показало меньшее влияние тепловых процессов на кинетику и динамику массообмена, определяемого наличием разности концентраций — фактической и равновесной. В этом случае концентрационный фронт движется в направлении достижения равновесия. Полученные математические модели неизотермической адсорбции отличаются характером приближений, однако особого внимания требуют приближенные математические модели кинетики и динамики неизотермической адсорбции, пригодные для инженерной практики. Приближенные математические модели для инженерного расчета неизотермической адсорбции позволяют на основе повышения точности методов расчета аппаратуры решить проблему конструирования адсорбционной аппаратуры с максимальной производительностью единицы объема и максимальной мощностью единичного агрегата. Кроме того, получение приближенных математических моделей неизотермической адсорбции, учитывающих основные физические фрагменты процесса, позволяет решить задачу постановки эксперимента и оценки параметров. С целью разработки инженерной методики расчета неизотермической адсорбции на основе приближенных математических моделей необходимо процесс разбить на два основных этапа [c.240]

Несмотря на это ограничение, уравнение Ленгмюра в технической адсорбции часто применяется в качестве интерполяционного при расчете кинетики и динамики процессов поглощения примесей из газовой среды. [c.44]

На асимптотической стадии для описания динамики адсорбции пригодно уравнение Шилова. Из уравнений материального баланса и кинетики системы (10.41) для этой же стадии можно получить [2] соотношение между неравновесными концентрациями а и с. Оно имеет следующий вид [c.228]

Необходимую информацию для процессов газоочистки получают обычно пз лабораторных опытов. Выбор диаметра адсорбционной колонки нри изучении изотермической динамики сорбции имеет важное значение для выполнения условия постоянства температур. При большом диаметре колонок затрудняется отвод выделяющегося в процессе адсорбции тепла через стенки. В этом случае выходные кривые растягиваются и проведенный на основании их расчет высоты работающего слоя не отражает в полной мере кинетику поглощения. [c.238]

КИНЕТИКА И ДИНАМИКА АДСОРБЦИИ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ ИЗ ВОДНЫХ РАСТВОРОВ [c.112]

Формула Н. А, Шилова отражает влияние статического к и кинетического факторов на динамику поглощения слоем. При решении ряда технологических задач необходимо знать степень отработки адсорбционной емкости в данном сечении слоя в заданный момент времени, распределение концентрации вещества в подвижной фазе по высоте слоя, и т. д. Эти характеристики могут быть получены на основе теоретической модели неравновесной динамики адсорбции, позволяющей выявить влияние кинетики адсорбции на работу адсорбционной колонны. [c.131]

Расчет динамики адсорбции растворенных веществ в неподвижном плотном слое активного угля. Теоретическая модель неравновесной динамики адсорбции в неподвижном плотном слое включает уравнения баланса массы, кинетики адсорбции, изотермы адсорбции и соответствующие краевые условия. [c.131]

Динамика ионного обмена. При формулировке теоретической модели динамики ионного обмена, как и в случае динамики адсорбции растворенных веществ, необходимо задаваться уравнениями материального баланса, кинетики и изотермы ионного обмена. [c.218]

Одна из основных задач прн определении технологического режима адсорбционной установки — это расчет условий адсорбционного равновесия, т. е. расчет изотермы адсорбции. Зависимость количества адсорбированного вещества от равновесной концентрации в растворе необходимо знать при расчете кинетики и динамики адсорбции, а также при расчете удельного расхода адсорбента при любом способе технологического оформления адсорбционного процесса. [c.93]

Кинетические закономерности процесса можно определить, иотользуя экспериментальные данные по динамике адсорбции в неподвижном слое адсорбента. В качестве уравнения кинетики адсорбции вьибираем уравнение массообмена [c.111]

Один из наиболее эффективных и универсальных методов очистки и разделения газовых и жидких сред — адсорбционный метод, связанный с механизмом физико-химического взаимодействия адсорбента и адсорбата. Однако успешное внедрение его в промышленность зависит, в частности, от эффективности эксплуатируемых и проектируемых адсорбционных установок, совершенствования действующих процессов, инженерных методов расчета равновесия систем адсорбент — адсорбат, кинетики в отдельном зерне адсорбента и динамики макрослоя адсорбентов, конструктивных решений и методов оптимизации циклических адсорбционных процессов. Основными особенностями циклических адсорбционных процессов являются их многостадий-ность (стадии адсорбции и десорбции целевых компонентов, стадии сушки и охлаждения, адсорбентов, т. е. стадии, взаимно влияющие одна на другую), разнообразие типов технологических схем, различие энергозатрат для проведения стадий процесса. Вследствие этого важным звеном разработки циклических адсорбционных процессов как на этапе проектирования, так и на этапе промышленной эксплуатации служит выбор оптимальных вариантов аппаратурного оформления процессов, режимов проведения различных стадий процесса для конкретных условий применения. Выполнение указанных задач полностью определяет технико-экономические оценки выбираемых вариантов. [c.4]

Основная задача изотермической динамики адсорбции в неподвижном слое адсорбента была сформулирована академиком М. М. Дубининым [6] и заключается в предвычисленин основных функций процесса динамики адсорбции (L, t) и a(L, t) на основе знания уравнения изотермы адсорбции и основных коэффициентов уравнения кинетики. Задача определения параметров изотермы ТОЗМ и эффективных коэффициентов внутренней диффузии на основе минимального экспериментального материала решена нами в предыдущих разделах. Здесь рассмотрим математическую модель однокомпонентной изотермической динамики адсорбции в неподвижном слое зерен адсорбента для реальных сорбционных процессов. Вообще, как и при моделировании любых физических процессов, в динамике адсорбции принято использовать модели различной сложности в зависимости от поставленной цели. Цель нашей работы — получение аналитических решений системы уравнений, описывающих реальный динамический процесс в системе адсорбируемое вещество — адсорбент как в линейной, так и нелинейной области изотермы с учетом различных размывающих эффектов. Аналитические решения позволят сравнительно легко проанализировать зависимость процесса от основных физико-химических параметров, определяющих равновесные и кинетические свойства системы, а также переходные функции процесса. Математическая модель однокомпонентной динамики адсорбции в неподвижном слое зерен адсорбента включает следующие основные уравнения. [c.58]

В случае же нелинейных изотерм адсорбции рассматриваемые задачи неизмеримо усложняются. Этим объясняется и то обстоятельство, что вплоть до последнего времени такие задачи были исследованы лишь для случая одного размывающего эффекта и отдельных типов нелинейных изотерм [24]. Видимов, в дальнейшем для получения аналитических решений надо идти по пути упрощения некоторых уравнений исходной системы с сохранением нелинейных эффектов таким образом, чтобы адекватность математической модели реальному процессу сохранялась. Здесь встают сложные проблемы математического моделирования процессов адсорбции вообще и динамики адсорбции в неподвижном слое в частности, связанные с выбором простых интерполяционных уравнений кинетики адсорбции, нахождения пределов применимости уравнений и связи кинетических констант этих уравнений с параметрами структуры реальных зернистых адсорбентов. [c.60]

В работе [4] приведены результаты исследования динамики десорбции гидрофильных растворителей (этанол, пропанол, бута-Бол, ацетон, метилэтилкетон) из угля АР-3 водяным паром при температуре 102—110°С и скорости потока 0,1 м/с, причем растворители существенно различаются по сорбируемости. Установлено, что процесс десорбции растворителей сопровождается логлощением водяного пара, предельные величины адсорбции которого определяются изобарой (рис. 2.20,/). Одновременно была определена кинетика поглощения водяного пара активным углем (рис. 2.20,//). Можно видеть, что при t= 130 °С и выше равновесие устанавливается уже через 4—5 мин, и величиной адсорбции водяного пара (<0,02 г/г угля) можно пренебречь. В этом случае процесс десорбции водяным паром практически не отличается от десорбции несорбирующимися (малосорби-рующимися) газами (например, N2). [c.90]

Сложность оптимизации промышленного процесса рекуперации заключается в необходимости учитывать все факторы, влияющие на оптимальный вариант <гехнологического цикла в целом. Если для расчета основных стадий адсорбции и десорбции, можно использовать зависимости, учитывающие многочисленные и разнообразные аспекты — равновесие, кинетику, динамику и т. д. этих явлений, то для расчета экономической эффективности цикла в целом этого недостаточно. Необходимо связать все затраты, связанные с проведением процесса рекуперации, воедино с учетом как основных, так и вспомогательных фаз сушки, охлаждения, разделения (конденсации) и т. п. [c.173]

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]

В нашем случае динамика адсорбции описывается системой уравнений материального и теплового балансов, уравнений кинетики адсорбции, теплопередачи и уравнений изотермы а,дсорбции. [c.126]

Знание скоростей диффузии важно не только для теории А., но и для расчета пром. адсорбц. процессов. При этом обычно имеют дело не с отдельными зернами адсорбента, а с их слоями. Кинетика процесса в слое выражается очень сложными зависимостями. В каждой точке слоя в данный момент времени величина А. определяется не только видом ур-ния изотермы А. и закономерностями кинетики процесса, но также аэро- или гидродинамич. условиями обтекания зерен газовым или жидкостным потоком. Кинетика процесса в слое адсорбента в отличие от кшетики в отдельном зерне наз. динамикой А., общая схема решения задач к-рой такова составляется система дифференц. ур-ний в частных производных, учитывающая характеристики слоя, изотерму А., диффузионные характеристики (коэф. диффузии, виды переноса массы по слою и внутри зерен), аэро- и гидродинамич, особенности потока. Задаются начальные н краевые условия. Решение этой системы ур-ний в принципе приводит к значениям величин А. в данный момент времени в данной точке слоя. Как правило, аналитич. решение удается получить только для простейших случаев, поэтому такая задача решается численно с помощью ЭВМ. [c.43]

Адсорбционные процессы разпосторонни. Уже при расчете и выборе технологии основной стадии (адсорбции) инженеру необходимо учитывать многочисленные и разнообразные аспекты (равновесие, кинетика, динамика, гидравлика п т. д.). Еще сложнее создать оптимальный вариант технологического цикла в целом. [c.9]

Книга включает две части. В первой части адсорбционный процесс рассмотрен как комплекс равновесных и кинетических закономерностей адсорбционно-десорб-ционного цикла и вспомогательных стадий. Здесь освещены вопросы теории равновесия при адсорбции индивидуальных компонентов промышленных газов и их смесей, кинетики и динамики прямого (адсорбция) и обратного (десорбция) процессов, изложены закономерности адсорбции под высоким давлением и в жидкой среде. Вторая часть посвящена технологии и аппаратурному оформлению, а также технико-экономическим показателям современных адсорбционных процессов очистки, осушки, разделения газов, паров и жидкостей, в том числе в движущемся слое адсорбента. Большое внимание уделено процессам, позволяющим обезвредить промышленные выбросы, рекуперировать из них ценные продукты и решить проблему защиты биосферы. В дополнительном разделе рассмотрены примеры применения адсорбентов для снижения загрязнения атмосферы и гидросферы токсичными веществамн. Рассмотрены новые каталитические процессы на основе промышленных адсорбентов. [c.10]

Одна из основных стадий любого адсорбционного процесса — десорбция ноглощенных веществ — может осуществляться различными методами путем повышения температуры слоя адсорбента, снижения давления в системе, отдувки в токе газа-носителя, прилюнением вакуума и т. п., однако во всех случаях (за исключением вытеснительной десорбции) необходимым условием успешного осуществления десорбционной стадии является наличие минимального температурного уровня, обеспечивающего быстрое удаление адсорбата [1]. Теоретические основы стадии десорбции разработаны гораздо слабее, чем теория статики, кинетики и даже динамики адсорбции, в связи с чем большинство исследователей предлагают решения для частных случаев, содержащие ряд допущений [2]. [c.191]