11) Насадочные колонны

Основными конструктивными характеристиками насадки являются ее удельная поверхность и свободный объем.

Удельная поверхность насадки f — это суммарная поверхность насадочных тел в единице занимаемого насадкой объема аппарата м²/м³.

Под свободным объемом насадки е понимают суммарный объем пус­тот между насадочными телами в единице объема, занимаемого насадкой м³/м³.

нерегулярные (насыпные) и регулярные насадки.

Нерегулярные (насыпные) насадки:

а — кольца Рашига; б — кольца Рашига с перегородками; в — кольца Палля — седла Берля

Регулярные насадки отличаются упорядоченной ориентацией отдель­ных структурообразующих элементов в пространстве и их разделяют на две группы — с индивидуальной укладкой и блочные (в том числе рулон­ные).

При малых нагрузках потоков Жидкость смачивает поверхность насадочных элементов, а сопро­тивление насадки потоку пропорционально сопротивлению сухой насадки-пленочный режим.

При дальнейшем увеличении скоростей потоков контактирующих фаз возрастает трение между ними, происходит торможение потока жидкости и в связи с этим увеличивается количество жидкости Н₀, удерживаемой в насадке-начало подвисания жидкости.

Дальнейшее увеличение скоростей взаимодействующих фаз приводит к еще большему увеличению сопротивления насадки и количества удержи­ваемой жидкости в объеме, занятом насадкой-захлебыванием колонны

12) СУЩНОСТЬ ПРОЦЕССА АДСОРБЦИИ.

Адсорбцией называется процесс поглощения газов (паров) или жидкостей поверхностью твердых тел (адсорбентов).

Адсорбент- поглощающее ,адсорбат- поглощаемое.

физическая и химическая

молекулы, отличающиеся более высокой адсорбируемостью, будут частично вытеснять с поверхности адсорбента молекулы ве­щества с меньшей адсорбируемостью.

Исчерпание адсорбционной способности — проскок определяет время защитного действия адсорбента по отношению к данному компоненту.

ХАРАКТЕРИСТИКИ АДСОРБЕНТОВ

Цеолиты или молекулярные сита — синтетические или природные ад­сорбенты с регулярной структурой пор

Различают синтетические цеолиты типов А, X и Y.( различие в мольном отношении Si0₂:Al₂0₃,)

активность, или емкость а, под которой понимают массу адсорбированного вещества, приходящуюся на единицу массы адсорбента в условиях равновесия:

G_A — масса поглощенных компонентов; g_А — масса адсорбента.

В процессах непрерывной адсорбции необходимо учитывать механическую прочность адсорбентов(истирание,раздавливания и влияние условий десорбции на растрескива­ние гранул)

\

13)Изотерма адсорбции

Равновесное состояние при адсорбции характеризуется изотермой адсорбции, она связывает количество адсорбированного едини­цей массы адсорбента вещества, т. е. с концентрацией или парциальным давлением компонента разделяемой смеси при данной темпера­туре.

активность адсорбента воз­растает с увеличением концентрации адсорби­руемого компонента и с понижением температуры процесса. общий вид изотермы абсорбции

Для описания Изотермы адсорбции

уравнение Лэнгмюра и уравнение Фрейндлиха

где а — активность (емкость) адсорбента; с — концентрация или парциальное давление адсорбируемого компонента.

скорость процесса адсорбции определяется скоро­стями следующих основных стадий: 1) подвода вещества к поверхности зе­рен адсорбента — внешняя диффузия(зависит от темп и зерен абсорбента); 2) перемещения вещества внутри зе­рен по порам адсорбента — внутренняя диффузиия(от диаметра пор и их структуры и тд); 3) собственно адсорб­ции.

При адсорбции сначала поглощаются все компоненты смеси. Однако по достижении состояния насыщения будет происходить обратный про­цесс, т.е. вытеснение молекул с меньшей активностью. В результате ком­поненты будут располагаться в слое адсорбента послойно по мере умень­шения их активности. При выделении поглощенных компонентов из адсорбента (десорбция) они будут выходить в обратном порядке.