Поверхность пористых тел

Расчеты проводятся на основе следуюш,их исходных данных g, В г — средний вес и диаметр единичной гранулы катализатора 5 — удельная поверхность пористого тела АУ/Д1д г — распределение объема пор по радиусу (рис. З.5.). [c.145]

Из приведенных формул следует, что в кинетической области суммарная скорость реакции пропорциональна объему твердого тела, а во внешней кинетической области — его наружной поверхности. Пористость тела можно количественно охарактеризовать средним диаметром пор к, их количеством на единицу поверхности N и коэффициентом извилистости равным отношению длины поры I к глубине распространения диффузии х в направлении, пер. пендикулярном поверхности. Указанный коэффициент можно опре-делить как [c.99]

Внешняя диффузионная область. В этом случае концентрация реагирующих веществ даже на поверхности пористого тела, а тем более внутри пор гораздо меньше, чем в объеме. Кинетика процесса при этом подчиняется уравнениям диффузии, [c.315]

Для задач массопереноса используют понятие поверхностной пористости, или просвета П — отношение суммарной площади сечения всех пор к поверхности пористого тела. Статистический анализ закономерностей усреднения характеристик переноса массы в пористых средах [9] позволил сделать вывод, что в первом приближении усреднения по площади и объему идентичны на этом основании можно принять П=П8 = Пг. Величина представляет суммарную поверхность всех пор в единице объема пористого тела и определяется экспериментально по адсорбционной емкости монослоя [1]. Средний радиус пор определяют по известным значениям пористости и удельной поверхности для капилляров круглого сечения (гп) = 2П/Зу. [c.41]

Зельдович рассматривает предельный случай — слой бесконечной толщины. Поверхность пористого тела может при этом считаться плоской, а диффузионный перенос массы — происходящим перпендикулярно поверхности. Уравнение (1,238) принимает в этом случае вид [c.97]

Отсюда можно найти установившуюся концентрацию с реагирующего вещества на поверхности пористого тела [c.98]

Удельную поверхность пористых тел с широким диапазоном дисперсности чаще всего определяют адсорбционными методами адсорбцию измеряют по привесу адсорбентов (весовой метод) или по уменьшению объема адсорбата (объемный метод). [c.162]

Из соотношения (III. 58) следует, что поверхиость контакта увеличивается с уменьшением размера частиц. Однако для частиц с диаметром больше 100 нм ею можно пренебречь по сравнению с общей поверхностью пористого тела. [c.133]

Широкое распространение получили методы определения удельной поверхности по скорости фильтрации жидкости или газа. В зависимости от целей исследования и характеристики пористого объекта выбирают тот или иной метод определения удельной поверхности. Следует обратить внимание на то, что само понятие удельной поверхности имеет относительное значение например, определяя удельную поверхность пористого тела по методу адсорбции, получают различные значения в зависимости от его природы и структуры, а также свойств адсорбируемого вещества. [c.72]

Величина удельной поверхности пористого тела, определенная по методу адсорбции, зависит от минимальных размеров его пор, в которые может еще проникать адсорбируемое вещество. Вследствие того, что размеры молекул газа изменяются в небольших пределах, этот метод для различных газов дает близкие величины. При определении удельной поверхности по методу адсорбции из растворов получают данные, различающие- ся иногда даже по порядку величин. Это можно объяснить тем, что размеры частиц растворенных веществ, используемых в адсорбционных опытах, изменяются от молекулярных и ионных до коллоидных. С увеличением размеров частиц растворенного вещества возрастает радиус пор, доступных для адсорбции, и поверхность пор с меньшим радиусом окажется неучтенной. Таким образом, различие в измеренных величинах удельной поверхности по адсорбции растворенных веществ наиболее заметно для тонкопористых объектов. [c.72]

Внешняя диффузионная область. Определяется условиями, при которых концентрации реагирующих веществ на поверхности пористого тела (и тем более внутри пор) гораздо меньше, чем в объеме. Кинетика процесса при этом подчиняется уравнениям диффузии и чаще всего описывается уравнением реакции первого порядка, так как скорость диффузии прямо пропорциональна концентрациям реагирующих веществ. [c.14]

Ртуть не смачивает поверхность пористых тел. Чтобы заполнить ртутью объем поры, необходимо преодолеть сопротивление силы /, которая численно равна величине произведения периметра поры п на поверхностное натяжение жидкости а и косинус краевого угла смачивания 0 [c.59]

Длительное время не было надежных методов измерения удельной поверхности пористых тел. Некоторые исследователи [293—294] предлагали оценивать величину адсорбирующей поверхности сорбентов по теплоте смачивания органическими жидкостями, по предельной адсорбции различных красителей и спиртов из водных растворов [295— 297], основываясь на представлении об образовании моно-молекулярного слоя на поверхности адсорбента. Однако Киселев и его сотрудники [298] показали, что само представление о мономолекулярном строении адсорбционного слоя в случае адсорбции из растворов является неверным. Надо полагать, что полученные указанными методами значения не дают правильной оценки величин удельной поверхности пористых тел. [c.140]

Рис. 147. Корреляция данных по массоотдаче в газовой фазе при возгонке нафталина и испарении воды с поверхности пористых тел /—данные Гильденблата для регулярных насадок [164] //—данные Гильденблата для насадок внавал [164] ///—данные Аэрова (1бЗ) /У —данные Шулмена [134] V—данные Теккера и Хоугена по испарению воды для насадки из колец размерами 25 и 50 мм внавал [145] /—кольца размером 25 мм внавал 2—то же 50 мм внавал 5—то же 50 мм в укладку -то же 80 мм в укладку 5—то же 100 мм в укладку (точки нанесены по данным Гильденблата).

Образцы 200 и 204 были использованы для разработки ускоренных методов определения величины удельной поверхности пористых тел [258, 343, 344]. [c.161]

На поверхности пористого тела концентрация извлекаемого компонента с меньше и больше, чем в основном объеме растворителя с. Скорость диффузии вещества от фронта растворения к поверхности пористой частицы меньше скорости молекулярной диффузии вследствие извилистости пор, блокировки диффузионного потока инертным скелетом, торможения движения молекул стенками пор и других факторов. Для расчетов вместо коэффициента свободной молекулярной диффузии используют коэффициент массопроводности О, который определяется как произведение на коэффициент А эф, учитывающий влияние перечисленных факторов. [c.50]

Теоретические основы и границы применимости методов определения и описания поверхности пористых тел. [c.6]

Наконец, на внешней поверхности пористого тела выполняется одно из условий (1.56) или (1.60). [c.23]

С = С1 (иа поверхности пористого тела) [c.115]

Дзисько В. А., Тарасова Д. В., Формирование поверхности пористых тел, в сб. Катализаторы и каталитические процессы , Новосибирск, 1977, стр. 57. [c.462]

В связи с широким развитием процессов каталитического крекинга, каталитического реформинга, теплообмена в слое гранулированной насадки, осуш ествляемых в движущемся слое, Хапель [10] подробно исследовал перепад давления при прямоточном и противоточном пропуске воздуха через слой движущегося катализатора различной формы (табле-тированного, сферического и шарикового) размером 0,25—4,7 мм. Автор предложил новую функцию, хорошо согласующуюся с опытными данными и учитывающую изменение свободного объема в стационарном и движущемся слоях катализатора, между модифицированными коэффициентом сопротивления Рейнольдса Ве = Ве (1 — е). Для практического расчета перепада давления как в стационарном, так и в движущемся слое нами был исследован вид зависимостей / = ф (Ве) и = ф (Ве ) применительно к разным типам промышленных адсорбентов [И, 12]. Рассматривая поверхность пористого тела как поверхность с непроницаемой оболочкой в аэродинамическом понятии, мы считали, что это допущение в первом приближении справедливо, так как шероховатость поверхности у всех нромыш-лепных гранулированных адсорбентов близка и, следовательно, влияние фактора шероховатости должно входить в равной степени в общий коэффициент расчетных формул. Удовлетворительная сходимость, полученная при сравнении результатов ииытов С рассмотренными зависимостями, нидтверждает сираведли-вость этих допущений. [c.244]

Еще одна модификация метода воздушной проницаемости для определения удельной поверхности пористых тел предложена Энтелисом и др. [62]. В их методе поверхность определяли по скорости уменьшения давления в резервуаре известного объема при откачке его через образец. [c.375]

По структуре твердые тела можно подразделить на непористые и пористые. Первые из них обладают незначительной удельной поверхностью, которая может быть увеличена за счет дробления вещества, и, наоборот, во втором случае величина удельной поверхности вследствие наличия пор, пронизывающих частички тела во всех направлениях, измеряется сотнями м 1г. Иначе говоря, если удельная поверхность непористых тел определяется только внешней, видимой поверхностью, то удельная поверхность пористых тел состоит из внешней и внутренней поверхностей. При этом внутренняя поверхность по своим размерам в десятки и сотни раз больше внешней. Кроме того, вследствие особого искривленного состояния внутренняя поверхность в зависимости от радиуса пор обладает повышенным адсорбционным потенциалом. Поэтому совершенно ясно, что твердые тела подобного типа наиболее предпочтительны, эффективны и использование их экономически выгодно незначительный расход, высокая поглощающая способность, минимальные потери очищаемых продуктов, сокращение размеров адсорбционной аппаратуры, рабочих площадей и т. д. [c.7]

Направленность, избирательность и эффективность адсорбционных и каталитических процессов во многом определяются структурой и природой пористых веществ, применяемых в качестве адсорбентов и катализаторов. Известно, что чем больше величина удельной поверхности пористого тела и ее доступность для адсорбирующихся или реагирующих молекул, тем выше селективность сорбционного процесса или степень их каталитического превращения в конечные продукты. В таком случае активность пористых тел должна быть пропорциональна величине удельной поверхности, соприкасающейся с адсорбируемым веществом. Справедливость такого утверждения имеет реальный смысл лишь при допущении энергетической однородности поверхности пористого тела, равномерном распределении его активных центров по площади и равной силе их взаимодействия с молекулами адсорбата. Поскольку химическая природа поверхности реальных адсорбентов и катализаторов характеризуется неоднородностью, которая индуцируется взаимодействием между адсорбированными частицами, то избирательность и результативность работы этих адсорбентов и особенно катализаторов будут зависеть от распределения активных мест по их доступной поверхности. Поэтому, зная величину удельной поверхности, ее природу и геометрическую характеристику, можно не только предвидеть поведение адсорбента и катализатора [c.40]

Автор данного метода определения удельной поверхности пористых тел на основании строгой термодинамической теории капиллярной конденсации пара на поверхности любой формы получил общее уравнение для конденсации пара на искривленной поверхности адсорбционной пленки и вывел формулу расчета ее величины. [c.112]

Повидимому здесь имеют место одновременно и действие поверхности и капиллярные явления. Поверхность пористых тел привлекает и удерживает мопомолекулярный слой газов или паров, между тем как в капиллярных промежутках конденсируются пары углеводородов. В результате адсорбция паров протекает более энергично, нежели газов, потому что последние, находясь при температуре значительно более высокой, чем йх критическая температура, подвергаются только действию иоверхпости. [c.143]

Более универсален для исследования структуры пористых тел метод реплик, когда в электронном микроскопе изучают тонкие отпечагки с внеши поверхности пористого тела или с поверхности его скола [78, 84]. [c.309]

Наиболее теоретически ра работаннон является модель ССЕ с ядром из поры, различные состояния которой приведены на рис. 10. Формирование адсорбционно-сольватного слоя происходит самопроизвольно за счет поверхностных сил ядра с выделением при этом обычно тепла. Поверхностные силы при физической адсорбции имеют ту же природу, что и силы межмолекулярного взаимодействия. В настоящее время, наиболее признанной, позволяющей аналитически описать -образную форму изотермы адсорбции является теория БЭТ (Брунауэр— Зммет — Теллер). По своей сути адсорбция по Ленгмюру соответствует модели ССЕ, когда / /л- О, а по Поляни — когда /г/г оо (рис. 11). Адсорбция при наличии высокодисперсных пор в адсорбенте сопровождается фазовым переходом — капиллярной конденсацией. Воздействуя различными способами на пористость твердых тел в процессе их получения и существенно изменяя условия нх применения путем варьирования давления, температуры и введения различных добавок, удается регулировать высоту межфазного слоя И на поверхности пористого тела (рис. 12). [c.77]

Наиболее надежными следует считать данные, полученные методами 2—5. Эти методы дают в среднем п=0,33, что нами и принято. Такое же значение п получается при сравнении результатов опытов Теккера и Хоугена [60] по испарению воды из пористых насадочных тел с данными Шулмена и сотр. [611 по возгонке нафталина, а также по данным [62], полученным при испарении различных жидкостей в разные газы с поверхности пористых тел. [c.117]

Для оценки удельной поверхности пористых тел по теории БЭТ применяются уравнения изотермы для конечного числа слоев (III.7) и (III.8). Громоздкость этих уравнений, однако, препятствовала их использованию. Обычно и к таким системам применяют двухконстантное уравнение БЭТ, справедливое для бесконечного числа молекулярных адсорбированных слоев, оправдывая этот прием тем, что экспериментальные данные хорошо укладываются на прямую в координатах р а (р — р) — р р . При этом следует помнить, что уравнение БЭТ в таких случаях является условным стандартом, который выбирается для сопоставления найденных этим методом величин удельной поверхности пористых сорбентов, которые могут и не быть равными внутренней их поверхности. [c.70]

Несколько более надежным кажется определение удельной поверхности пористых тел методами приведения . Эти методы основаны на сравнении величин адсорбции одного и того же веш,ества на непористом адсорбенте с известной удельной поверхностью и на исследуемом адсорбенте той же химической структуры. При использовании всех этих методов приведения исходят из допущения о том, что адсорбционное равновесие на пористых и непористых телах одинаково и величина адсорбции при равных pips пропорциональна величине удельной поверхности, [c.70]

По своему принципу адсорбционные методы определения удельной поверхности пористых тел подразделяются на две группы. К первой группе относятся методы полимолекулярной адсорбции (БЭТ [20, 45], Грегга [46, 47]), основанные на определении количества адсорбированного вещества, необходимого для покрытия поверхности мономолекулярным слоем, ко второй — методы, связанные с определением поверхности адсорбированной пленки, покрывающей адсорбент при полимолекулярной адсорбции паров (Дубинина [22], Кистлера, Фишера и Фримена 48], Гарвея [49], Киселева [50, 51]). [c.104]

В основе ряда технологических операций лежат процессы пропиты-Бания жидкостями естественных и искусственных пористых материалов. В тех случаях, когда пропитываемый материал является природным полимером (древесина, хлопок, кожа) теоретически предсказать результаты процесса пропитывания на различных участках образца весьма трудно, так как сложность анатомического строения исключает возможность установления каких-либо четких закономерностей. Для исследования процессов цроиитывания в подобных системах был использован метод скоростной и обычной киносъемки с последующей расшифровкой кинокадров. Этот метод наглядно демонстрирует продвижение фронта пропитывающей жидкости на различных участках образца и позволяет, таким образом, исследовать также кинетику процесса. Результаты экспериментов могут быть представлены графически в координатах участок — (/), время — (1), высота поднятия — (/г). Скорость пропитыва ния и ее конечный эффект в большой степени зависят от химической природы внутренней поверхности пористого тела, определяющей ее филь-ность. [c.359]

Обратимся теперь к твердым пористым частицам, содержащим вещество, подлежащее извлечению в твердом виде. Рассмотрим сначала, к каким последствиям приведет заполнение таких частиц жидкостью. Как будет показано, время такого заполнения мало по сравнению с временем извлечения. Вследствие сильно развитой внутренней поверхности пористого тела и относительно небольшого количества проникшей в поры жидкости последняя быстро насыщается веществом. Спустя короткий промежуток временп, наступит состояние, которое мы будем именовать условно начальным и которое характеризуется некоторым перераспределением вещества между твердой и жидкой фазами. Введем обозначения — концентрация жидкости, входящей в пористую частицу — концентрация насыщения индекс О означает принадлежность к исходному состоянию (до контакта с жидкостью), индекс соответствует условно начальному состоянию, индекс з — состоянию насыщения, а индекс 1 — состоянию вне частицы. Получим [c.11]

Противоположный результат соответствует малым значениям коэффициента массоотдачи к. Действительно, при к О величина дС1дп) -у О, а С onst. Соответствующий этим условиям режим называется внешнедиффузионным, так как скорость процесса лимитируется здесь внешней диффузией — отводом вещества от поверхности пористого тела. Интенсификация процесса за счет создания больших скоростей обтекания пористых тел жидкостью имеет в этом случае большие перспективы (см. раздел 1.4). [c.22]

Для оценки поверхности пористых тел были использованы два ра-диоизотопных метода. Метод поверхностного обмена основан на гетерогенной обменной реакции между ионами на поверхности твердого тела и ионами, находящимися в растворе. Другой радиоизотопный метод, называемый эманационным, основан на уходе радиоактивных атомов инертного газа с поверхности твердого тела. Детальное обсуждение этих методов можно найти в [69]. [c.383]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология