Адсорбционные процессы скорость

Теория активированной адсорбции не смогла стать, как это первоначально задумал Тэйлор, общей теорией адсорбционных процессов. Скорость адсорбции и энергия активации также не сделались общепризнанными критериями различия между разными типами адсорбции. И тем не менее эта теория сыграла в истории катализа очень важную роль [c.149]

Покажем характерные особенности предлагаемого подхода к решению поставленных задач на примере построения процедуры оценки макрокинетических констант модели зерна, осуществляемую на основе адсорбционных измерений. Будем полагать, что вследствие высокой скорости протекания многих адсорбционных процессов влиянием внешней диффузии нельзя пренебречь. Поэтому предполагаем перенос массы при адсорбции индикатора на испытываемом образце катализатора, происходящем в три последовательные стадии 1) из объема газа к внешней новерхности катализатора 2) внутри пор катализатора 3) из объема поры к внутренней активной поверхности (обратимая адсорбция на активных центрах). [c.163]

При проектировании переточных устройств следует учитывать возможность захлебывания тарелок и зависания сыпучего материала при слишком узких переточных трубках. В адсорбционных процессах наибольшее применение нашли саморегулирующиеся перетоки. Варианты конструкций таких перетоков приведены на рис. IX.24. Переток в виде трубок с подпорным диском (отражателем) используется при малых скоростях воздуха. Саморегулирующийся переток с пружиной (рис. IX.25) аналогичен отражательному, но наличие пружины, сжимающейся под тяжестью столба адсорбента, позволяет перекрывать переток и не допускать проскока газа в случае его опорожнения. [c.162]

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]

Для извлечения углеводородов из природных газов применяется процесс КЦА. Механизм извлечения углеводородов в этом процессе подобен механизму извлечения воды в процессе осушки, однако он более сложен, так как в слое адсорбента имеется несколько адсорбционных зон. Скорость перемещения и длина каждой зоны зависят от размеров других зон, расположенных до и после нее. При рассмотрении процесса КЦА необходимо проводить анализ всех этих зон. Некоторые закономерности, рассмотренные ранее в процессе адсорбционной осушки, можно использовать и для анализа процесса КЦА, однако полное отождествление адсорбции углеводородов и адсорбции воды может привести к крупным ошибкам. [c.257]

Обратим внимание на следующий факт в формуле (2.1.159) коэффициент р изменяется в широких пределах, причем Р - оо при 7 >0. Это позволяет в любом адсорбционном процессе выделить область внешнего и внутреннего массопереноса, согласно чему и меняется вклад каждого слагаемого правой части равенства (2.1.159). В области малых относительных концентраций в потоке скорость адсорбции лимитируется сопротивлением внешней массоотдачи, а распределение вещества по радиусу близко к равномерному. Коэффициент внутренней массопередачи Р очень велик, и основной вклад в сумму (2.1.159) дает первое слагаемое, в котором (согласно приведенным соображениям) можно положить уз = у = и точность этого равенства повышается с ростом выпуклости изотермы при достаточно малых В1. [c.71]

В зависимости от режима процесса, качества сырья и степени дисперсности катализатора роль диффузионных и адсорбционных процессов может быть больше или меньше. Так, установлено, что при нормальном режиме реактора каталитического крекипга с кипящим слоем порошкообразного катализатора при температурах от 480 до 535° С решающее значение имеют адсорбция и химические реакции на поверхности катализатора . При крекинге на крупно-гранулированном катализаторе скорость реакции тормозится диффузией молекул сырья к внутренней поверхности катализатора. Г. М. Панченковым и Ю. М. Жоровым было показано, что каталитический крекинг легких газойлей при размере зерен катализатора 3—Ъ мм и температурном интервале 450—500° С протекает в области переходной между внутренней кинетической и внутренней диффузионной . Крекинг тяжелых газойлей при температурах выше 460° С происходит вблизи внешней диффузионной области, т. е. скорость распада здесь мало зависит от активности и величины внутренней поверхности катализатора и определяется скоростью подвода молекул сырья к внешней его поверхности. [c.153]

Изучая адсорбционные процессы на границе раздела газ — твердое тело, можно получить данные о других свойствах систем или веществ, например определить коэффициент диффузии одного газа в другом, измерять скорость топохимических реакций и т. п. Все эти величины можно получить статическими или динамическими методами. [c.111]

Скорость адсорбционных процессов (адсорбции и десорбции) так же, как и скорость химических превращений, подчиняется уравнению Аррениуса (III.6). Это позволяет рассматривать стадии II—IV совместно, как принадлежащие кинетической области гетерогенного процесса. [c.165]

Сущность метода. На стеклянную пластинку наносят слой адсорбента толщиной 250 мкм (кизельгура О, порошкообраз-ной целлюлозы, оксида алюминия). При этом лучше использовать имеющиеся в продаже пленки. Оправдало себя применение выпускаемых в ЧССР специальных пластинок (силуфолов), представляющих собой алюминиевую фольгу, покрытую слоем силикагеля. На пластинку на расстоянии 1,5 см от нижнего края наносят с помощью микропипетки анализируемые раство-рьл. После испарения растворителя пластинки ставят в специальную разделительную камеру, заполненную подвижным растворителем на высоту примерно 0,5 см. Пространство камеры должно быть насыщено парами растворителя. При получении восходящей хроматограммы подвижная фаза движется от линии старта вверх. По мере ее развития появляются пятна, характерные для определенных веществ, так как компоненты смеси движутся с различной скоростью. В основе разделения лежат адсорбционные процессы. [c.88]

Если кинетика адсорбционного процесса лимитируется стадией диффузии, то скорость адсорбции dГA/d определяется величиной диффузионного потока у поверхности электрода dГ / / — = 0(дс 1 дх)х=й. С течением времени градиент концентрации у поверхности электрода падает как вследствие увеличения толщины диффузионного слоя, так и роста концентрации адсорбата при л = 0 са(0, 1). Применяя метод интеграла Дюамеля, получают уравнение [c.80]

Если же на кинетике адсорбционного процесса одновременно сказываются стадии диффузии и непосредственно адсорбции, то скорость такого процесса можно выразить уравнением [c.82]

Физическая адсорбция является процессом обратимым. Адсорбированные молекулы, совершая колебательные движения, могут отрываться от поверхности адсорбента и переходить в другую фазу. Такой процесс называют десорбцией. По мере протекания процесса скорость адсорбции уменьшается, а скорость десорбции растет, пока эти скорости не уравняются между собой. С этого момента в системе устанавливается динамическое равновесие между молекулами адсорбтива, находящимися на поверхности и в объеме такое равновесие называется адсорбционным равновесием. Концентрация адсорбтива в объеме или соответствующее ей давление, отвечающее состоянию равновесия, называется равновесной концентрацией или соответственно равновесным давлением. [c.284]

Молекулы воды при смачивании вначале конкурируют с молекулами ЦАА (адгезива-полимера) и в первый период контакта задерживают адсорбцию, которая начинается через некоторый промежуток времени. С течением времени полимерная цепь раскручивается, изменяется скорость конкурентной диффузии (изменяется вязкость полимерного раствора) и изменяется вид адсорбционного процесса (рис. XVI.6). [c.212]

Влияние природы диффундирующего вещества на скорость диффузии связано с возможностью адсорбционных процессов и химических реакций. Если на поверхности структурной сетки геля или студня адсорбируются частицы диффундирующего вещества, то скорость диффузии понижается как в результате уменьшения концентрации раствора, так и в результате увеличения плотности системы. [c.238]

Скорость достижения адсорбционного равновесия разных веществ неодинакова так, при адсорбции Oj на угле равновесие наступает через 20 сек, при адсорбции Оа — через 2,5 ч, при адсорбции N2 — через 20 ч. Скорость адсорбции имеет большое значение для практического использования различных адсорбентов. Например, в противогазе проходящий через коробку воздух должен очень быстро очищаться от примесей отравляющих веществ, что возможно лишь при высоких скоростях адсорбционных процессов. Необходимо указать, что активированный уголь в противогазе играет роль не только адсорбента ряда отравляющих веществ, но и катализатора реакций разложения некоторых из них. В частности, активированный уголь катализирует гидролиз фосгена [c.136]

В ходе адсорбционного процесса давление (или концентрация) адсорбирующегося вещества и степень покрытия поверхности 0( изменяются. Как следует из уравнений (111.72) и (111.74), скорость адсорбции даже на однородной поверхности довольно сложным образом зависит от таких кинетических характеристик, как энергии активации адсорбции Ь адс и десорбции дес- Необратимая и обратимая адсорбции на однородных поверхностях, выраженные через убыль свободной поверхности, протекают по первому порядку. Константы скоростей адсорбции и десорбции не зависят от места и степени заполнения поверхности (поскольку все места энергетически равноценны) и, следовательно, аде и дес постоянны. [c.58]

Уравнение включает две константы, каждая из которых имеет ясный физический смысл К — константа равновесия адсорбционного процесса, выраженная через отношение скоростей адсорбции и десорбции Г,, — предельная адсорбция. [c.88]

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]

Прежде всего необходимо отметить, что адсорбционные процессы в твердых телах, как правило, реализуются в неравновесных условиях из-за малой скорости диффузионных процессов равновесие между объемом зерен м их границами устанавливается крайне медленно. Другой особенностью адсорбции на границах зерен в реальных поли-кристаллических телах является широкий спектр значений энергий ад- [c.93]

К носителям предъявляют ряд требований на них не должны происходить химические и адсорбционные процессы они не должны растворяться в разделительной жидкости они должны обладать способностью удерживать на своей поверхности равномерную пленку жидкой фазы и иметь достаточно крупные поры, чтобы обеспечить значительную скорость диффузии разделяемых компонентов в распределенный на поверхности неподвижный растворитель. [c.63]

Если скорость реакции определяется стадиями (Б) и (Г), то для определения скорости реакции достаточно уравнений (65) и (66). Однако, поскольку уравнение (65) состоит из N уравнений для скоростей, результат нельзя просто выразить через концентрации газовых фаз. Чтобы получить более простые формулы и прояснить смысл результата, можно рассмотреть случай, когда все адсорбционные процессы, кроме одного (скажем, происходящего с веществом 1), протекают столь быстро, что их можно считать равновесными. В этом случае = О сри г = = 2, 3, Из формулы (65) следует, что [c.515]

В области потенциалов 0,5 в и выше, когда замедленность адсорбционной стадии становится ясно выраженной, коэффициент Р возрастает от 0,5 при фг == 0,45 до 1 (некоторое отклонение при с 0,1 М, вероятно, связано, как мы уже отмечали, с влиянием побочного процесса каталитического разложения муравьиной кислоты). Такое значение коэффициента соответствует именно адсорбционному процессу, скорость которого при 6r = onst пропорциональна объемной концентрации. [c.291]

Четкость выделения зон адсорбции зависит от природы разделяемой смеси и адсорбента, а также от условий проведения процесса температуры, давления, скорости подачи разделяемого потока. При хорошей дифференциации зон адсорбции появление компонентов в выходном потоке строго последовательно при этом говорят о хроматографическом разделении исходной смеси. В промышленных условиях хроматографического разделения, как правило, не происходит, такая цель и не ставится обычно решается задача извлечения из исходной смеси одного или нескольких целевых компонентов. В последнем случае процесс ориентируется на извлечение ключевого компонента — наименее сорбируемого из целевых. Появление ключевого компонента в выходном потоке является сигналом о необходимости прекращения процесса адсорбции. В силу обратимости процесса адсорбции адсорбированные компоненты можно удалить из слоя адсорбента, т. е. десорбировать. На процесс десорбции особое влияние оказывает повышение температуры слоя адсорбента и создаиие потока газовой (паровой) фазы — десорбирующего (регенерационного) потока. В результате осуществления процесса десорбции получают целевые компоненты в виде продукта и регенерированный (освобожденный от адсорбированного вещества) адсорбент. Слой адсорбента, таким образом, последовательно переходит из цикла адсорбции в цикл регенерации. Цикл регенерации, в свою очередь, подразделяется на стадию нагрева (собственно десорбция) и стадию охлаждения (снижение температуры слоя адсорбента до температуры адсорбции). В соответствии с этими стадиями адсорбционного процесса путем последовательного переключения перерабатываемого потока с одного адсорбционного аппарата на другой организуется непрерывный производственный процесс. [c.93]

При —78 °С количество адсорбированного вещества незначительно, равновесное состояние устанавливается быстро и при этой температуре и разрежении адсорбция обратима. Все это характерно для физической адсорбции. Пptf4) °С одновременно с незначительной физической адсорбцией протекает и Другой адсорбционный процесс (с очень низкой скоростью), вследствие чего равновесное состояние устанавливается в течение нескольких суток. Очевидно, при этих температурах [c.205]

Если скорость химической реакции на поверхности катализатора достаточно велика, то адсорбционное равновесие не достигается и степени заполнения поверхности молекулами реагентов нельзя определить из уравнения изотермы адсорбции. В предельном случае, когда адсорбция одного из реагентов является наиболее медленной стадией, скорость процесса лимитируется скоростью адсорбции этого реагента, и можно говорить о протекании реакции в адсорбционной области. Скорость адсорбции определяется константой скорости адсорбции и концентрацией сорбируемого вещества следовательно, кинетика процесса в адсорбционной области формально следует уравнению реакции первого порядка. Поэтому различить кинетическую и адсорбционную области только по кинетическим измерениям нельзя и при необходимости следует ставить специальные эксперименты по измерению скорости адсорбции или применять другие прямые методы исследования, например, спектроскопию адсорбированных молекул. [c.84]

Скорость потока жидкости в свободном сечении адсорбера рекомендуется принимать равной 0,015—0,025 м/с. От принятой скорости зависит диаметр адсорбера. Высота слоя адсорбента при осушке жидкостей обычно меньше, чем при осушке газов, отношение высоты слоя к его диаметру принимается в пределах от 2—3 до 1, Минимальное время контакта рекомендуется принимать не меньше 3 с. Опыт работы некоторых установок показывает, что минимальная высота слоя адсорбента при осушке жидких углеводородов должна быть около 1,5 м. Так как влагосодержание сырья мало, то осушка жидких углеводородов относится к длинноцикловому адсорбционному процессу. При расчете высоты слоя принимается, что адсорбент извлекает всю влагу из потока газа. [c.264]

Если принять, что вследствие кинетического тормсжения электрохимических процессов скорость окисления металла нод адсорбционной пленкой влаги без анодного активатора несравнимо меньше скорости диффузии влаги через защитную пленку (т. е. не вся влага, проникающая через пленку, реализуется на кор])озионные процессы), то для достаточно большого времени (/ оо) толщина адсорбционной плен ги влагн на поверхности металла становится функцией активности воды в коррозионной среде (т. е, относительной влажности воздуха или активности воды в электролите). Другими словами, вследствие конечной величины влагопроницаемости полимерной пленки и относительно небольшой его толщины в результате диффузии влаги устанавливается адсорбционное равновесие поверхности металла с внешней средой. С этой точки зрения естественно было бы ожидать ощутимую скорость коррозии металла под защитными полимерными пленками. Однако в действительности, как показывают эксперименты, не наблюдается однозначной зависимости скорости окисления металла под пленкой от влалаюстп среды или коэффициента влагопроницаемости, так как лимитирующие стадии коррозионного процесса зависят как от внешних, т к и от внутренних факторов. [c.40]

В силу описанных осложнений, не учитываемых теорией и усугубляемых высокими абсолютными значениями токов заряжения, резко возрастающими с увеличением скорости изменения потенциала электрода, имеющиеся в литературе оценки возможностей нестационарных методов с точки зрения количественного исследования кинетики электродных процессов с участием органических соединений оказываются существенно завышенными. Разумеется, это справедливо и в отношении тех вариантов методов, которые позволяют изучать поведение промежуточных продуктов электродных реакций. Поэтому к результатам, получаемым с помощью коммутаторной и циклической вольтамперметрии, хронопотенциометрии с реверсом тока, необходимо подходить достаточно осторожно, используя их главным образом для качественной трактовки механизма процесса. Вероятно, более оптимистично следует отнестись к проведению подобных исследований в органических растворителях, где адсорбционные процессы могут играть незначительную роль, что, однако, в каждом конкретном случае требует специальной проверки. [c.207]

При адсорбционном равновесии скорость адсорбции равна скорости противоположного процесса — десорбции. Скорость адсорбции пропорциональна числу ударов молекул о поверхность, не занятую адсорбированными молекулами. Это положение выполнимо, если адсорбционные силы действуют на короткие расстояния и полностью экранируются адсорбированными молекулами. Скорость адсорбции молекул в расчете на единицу поверхности равна tt7a==k,(i-0)P. (П1.21) [c.61]

Если диффузия не сопровождается какими-либо побочными явлениями (химическим взаимодействием диффундирующего вещества с студне- и гелеобразователем, адсорбционными и другими процессами), скорость диффузии подчиняется закону Фика (см. диффузию, гл. И), [c.237]

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]

Прежде всего необходимо отметить, что адсорбционные процессы в твердых телах, как правило, реализуются в неравновесных условиях из-за малюй скорости диффузионных процессов равновесие между объемом зерен и их границами устанавливается крайне медленно. Другой особенностью адсорбции на границах зерен в реальных поликристаллических телах является широкий спектр значений энергий адсорбции примеси. Это связано как с резким отличием энергий границ по-разному ориентированных зерен (см. гл. I, 2), так и с неоднородностью самих границ, т. е. с наличием дефектных участков с неодинаковой плотностью энергии и даже пустот разного размера. При этом для адсорбции примесей на границах зерен характерна значительная избирательность. Одной из ее причин является преимущест- [c.114]

Скорость адсорбции молекул вещества зависит от механизма адсорбционного процесса. Молекулы газа могут удерживаться на поверхности слабыми ван-дер-ваальсовы-ми силами притяжения, которые действуют между вседхи молекулами, или же более сильными связями химического типа (хемисорбция), зависящими от химических характеристик адсорбированной молекулы и поверхности. Хотя адсорбция, обусловленная силами Ван-дер-Ваальса может способствовать протеканию реакций, так как адсорбированные молекулы проводят в непосредственной близости друг от друга более долгое время, чем при столкновениях внутри газа, хемисорбция обычно более эффективно влияет на скорость реакций, что связано с изменением химической структуры адсорбированной молекулы. Для некоторых хемисорбционных процессов разумно предположить, что наличие химической связи приводит к появлению по крайней мере мономолекулярного слоя, адсорбированного на поверхности. Приведенный ниже анализ скорости адсорбции для этих процессов был впервые выполнен Лэнгмюром. [c.513]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология