Capacitatea de absorbție a adsorbanților este exprimată prin concentrația adsorbatului în unitatea de masă sau volum a adsorbantului. Procesul de adsorbție este însoțit de eliberarea căldurii, astfel că o scădere a temperaturii contribuie la comportamentul său.
Indiferent de natura forțelor de adsorbție, factorii care influențează cantitatea de adsorbție sunt: factorii de absorbție; tempera-tur; presiune; impuritățile în faza de la care substanța este absorbită.
Natura substanței care trebuie absorbită - se consideră că concentrația de echilibru în adsorbant este mai mare, cu atât este mai mare masa moleculară a gazului absorbit și, în cazul soluțiilor, cu atât mai mică este solubilitatea substanței absorbită în lichid.
Cu o creștere a temperaturii, toate celelalte condiții fiind egale, concentrația de echilibru scade.
Cu presiunea crescândă în faza de gaze de vapori, concentrația de echilibru a lui X crește.
Impuritățile în faza de la care substanța este absorbită. În prezența unei faze, din care materialul absorbant absoarbe un concurent (te-aglomerării) În esență, adică. E. O substanță care este, de asemenea, capabil să fie absorbită de adsorbant scade concentrația de echilibru a compusului A în adsorbant. În acest caz, substanța B fie extrudează sau înlocuiește parțial sau complet substanța A în adsorbant.
Odată cu trecerea timpului se produce în timpul echilibrului de adsorbție, în Koto-set stabilit o relație certă între concentrația ad-sorbit substanță X (kg / kg adsorbant) și Y concentrației în urletele fază gazoasă:
Unde Y este concentrația de echilibru a părții inerte a amestecului de gaze, kg / kg; A, n sunt coeficienții determinați experimental (unde n> 1).
Dependența (4.61) a adsorbției componentei țintă în condiții de echilibru între faze la o temperatură constantă se numește izotermă de adsorbție.
Există cinci tipuri de izoterme pentru adsorbția fizică a vaporilor. Acestea sunt arătate în fig. 4.11.
Fig. 4.11. Tipuri de izoterme de adsorbție.
Izotermul de tip a) corespunde adsorbției monomoleculare Langmuir; izoterme de tip b), c) adsorbție monomoleculară și polimoleculară. Izotermele de tipul d) și e) corespund cazului în care adsorbția monomoleculară și polimoleculară sunt însoțite de condensare capilară.
Ecuația (4.61) poate fi reprezentat într-o altă formă (adică la o componentă de Concentra radio în amestecul de gaz, la o temperatură constantă tionally-propor- la presiunea sa ..):
Unde A1 este coeficientul; P este presiunea de echilibru a substanței absorbite în amestecul de gaze de vapori, Pa.
Factorii principali care influențează absorbția - o Bento proprietăți adsor, temperatura, presiunea, proprietățile substanțelor absorbite, compoziția de fază, din care substanțele sunt adsorbiți.
Adsorbția accelerează pe măsură ce temperatura scade sau când crește presiunea. Aceiași factori influențează procesul de desorbție în direcția opusă. Desorbtie este accelerat cu creșterea temperaturii adsorbant și reducerea presiunii, și, de asemenea, prin trecerea vaporilor prin adsorbant, absorbit substanță de deplasare.
La temperaturi ridicate sau presiuni parțiale mici, izotermele de adsorbție sunt aproximate de legea lui Henry:
În cazul în care * este cantitatea de substanță absorbită, kg / kg (adsorbant) sau kg / m3; Ap este constanta de echilibru de fază; p este presiunea parțială a componentei în gaz.
În calculele practice, ecuația de lungime Frain este larg utilizată:
În cazul în care A1 și n sunt coeficienți.
Pentru adsorbția fizică monomoleculară se utilizează ecuația Langmuir:
Unde b este coeficientul; am este valoarea limitativă a adsorbției.
Caracterul universal al ecuației are un Brunauer-Emmet-Teller (BET), care descrie adsorbția monomolecular și monogosloynuyu:
(1 - p / Ps) [1 + (c - 1) p / Ps]. (4 66)
Pe moleculele absorbite de pe suprafața adsorbantului există o forță atractivă proporțională cu potențialul de adsorbție:
E = R • T • ln ps / p. (4.67)
O abatere gravă de la caracteristicile reale ale adsorbției este presupunerea izotermicității procesului. Adsorbția poate fi izotermică numai dacă transferul de căldură din zona de condensare este organizat corespunzător. În alte cazuri, căldura eliberată în timpul condensării adsorbatului și umectarea suprafeței adsorbantului va merge la încălzirea gazului tratat, a particulelor adsorbante.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: