ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Некоторые свойства адсорбентов--Экспериментальные методы исследования изотерм адсорбции из "Основы адсорбционной техники" Для переходных пор действие адсорбционных сил проявляется не во всем их объеме, а практически только на небольшом расстоянии от стенок. Поэтому на поверхности пор происходит мономолекулярная и полимолекулярная адсорбция паров, т. е. образование последовательных адсорбционных слоев, завершающееся заполнением этой разновидности пор по механизму капиллярной конденсации. [c.31] Основными параметрами переходных пор являются удельная поверхность, объем пор и функция распределения объема пор по размерам. Последние два параметра определяются методами капиллярной конденсации и ртутной поромет-рии. В зависимости от развития пор и преобладающих их радиусов удельные поверхности пор могут заключаться в интервале от 10 до 400 м г. Переходные поры являются основными транспортными артериями, по которым осуществляется подвод вещества к емкостям — микропорам. [c.31] Макропоры. Наконец, самые крупные поры адсорбентов — макропоры — имеют эффективные радиусы больше 1000—2000 А. Их удельная поверхность очень мала — от 0,5 до 2 м /г, вследствие чего адсорбцией на поверхности пор этого типа практически можно пренебречь. Объем макропор у активных углей составляет от 0,2 до 0,8 см /г. В крупных порах капиллярная конденсация не происходит, и единственным методом оценки их объема и кривой распределения пор по размерам является метод ртутной порометрии. Макропоры играют роль крупных транспортных артерий в зернах адсорбентов. [c.31] Все адсорбенты в соответствии с преобладающим размером пор можно подразделить на три предельных структурных класса макропористые, переходнопористые и микропористые. [c.31] Некоторые макропористые адсорбенты применяются в хроматографии. К переходнопористым адсорбентам принадлежит большое число силикагелей, алюмогелей и алюмосиликатных катализаторов, а также многие виды природных глин, применяемых для удаления относительно крупных молекул из различных жидких сред (например, при очистке масел). Типичными представителями микропористых адсорбентов являются дегидратированные кристаллические алюмосиликаты — цеолиты и некоторые типы активных углей, в частности сарановые угли. [c.31] Подавляющее большинство промышленных адсорбентов, применяемых для очистки газов и рекуперации паров (активные угли, силикагели), содержат широкую гамму пор различного размера и относятся к смешанным структурным типам адсорбентов. [c.31] Большинство промышленных адсорбционных процессов основано на избирательном поглощении отдельных компонентов парогазовой смеси из потока газа-носителя. Адсорбционная способность при поглощении газа или пара зависит от типа адсорбента, его пористой структуры, природы поглощаемого вещества, его парциального давления и температуры. [c.32] В реальных процессах очистки и разделения газов влияние адсорбции газа-разбавителя и других примесей, а также кинетические факторы могут вызвать необходимость внести коррективы при определении адсорбционной способности по изотермам чистых компонентов. Одпако во всех случаях практического использования адсорбционного метода кривая термодинамического равновесия является основной сравнительной характеристикой различных типов адсорбентов и определяет выбор оптимальных рабочих условий процесса. [c.32] Одновременно изотерма адсорбции является источником информации о структуре адсорбента, тепловом эффекте адсорбции и ряде других физико-химических и технологических характеристик. [c.32] Основные типы (I—V) изотерм адсорбции. [c.32] Изотермы адсорбции паров воды на цеолите СаА. [c.33] С адсорбентом много меньше межмолекулярного взаимодействия для молекул адсорбата, например вызванного проявлением водородных связей. [c.33] Основное отличие II от IV и1П otV типов заключается в том, что объем переходных пор (IV hV типы) в результате капиллярной конденсации заполняется адсорбатом раньше, чем относительное давление приблизится к единице. В результате этого на изотермах появляется верхний почти горизонтальный участок. [c.33] В основе инженерного расчета любого технологического процесса, хотя он в большштстве случаев протекает в динамических условиях, должна находиться сетка кривых, отражающих равновесие поглощаемого компонента с адсорбентом, т. е. сетка изотерм адсорбции, в достаточно широком интервале температур, охватывающих область рабочих условий проведения стадий как адсорбции, так и десорбции. На рис. 2,3 приведена такая сетка изотерм адсорбции паров воды на цеолите СаА, являющаяся производственной характеристикой процесса осушки газов. [c.33] На рис. 2,4 представлены изобары адсорбции паров воды на основных типах осушителей. Сравнение изобар позволяет в рассматриваемом случае сделать следующие практические выводы. С одной стороны, ясно, что цео.питы являются единственным типом адсорбентов, позволяющим проводить процесс осушки при относительно высоких температурах. С другой стороны, регенерация цеолитов также должна протекать при повышенных температурах даже нри 150—200 °С цеолиты прочно удерживают значительное количество влаги. [c.33] При описании адсорбционного равновесия количества поглощенного вещества выражают обычно в молях на грамм адсорбента, граммах на 100 грамм адсорбента (т. е. в массовых процентах), а иногда в граммах на кубический сантиметр адсорбента. [c.33] Естественно, соотношение между адсорбционной способностью, отнесенной к единице массы или объема адсорбента, зависит от плотности последнего. [c.33] На равновесные, кинетические и эксплуатационные свойства адсорбентов оказывают также влияние пористость, размер гранул, однородность гранулометрического состава, механическая прочность и другие показатели. [c.33] Адсорбционную способность по относительно плохо поглощающимся газам удобно выражать в единицах объема газа, поглощенного единицей массы адсорбента, т. е. в см /г. [c.34] Плотность адсорбентов. Для характеристики плотности пористых тел применяют три показателя истинная, кажущаяся и гравиметрическая, или насыпная, плотность. [c.34] Вернуться к основной статье