ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Нелинейная кинетика адсорбции из "Массообменные процессы химической технологии" Нелинейная кинетика адсорбции. Дифференциальное уравнение нестационарной диффузии вида (4.8) или (4.9) не может быть проинтегрировано в общем виде при произвольной зависимости коэффициента эффективной диффузии Оэ от концентрации целевого компонента. Решения в замкнутой форме возможны лишь для полуограниченных тел при некоторых весьма специальных формах зависимости Оэ от С. [c.204] В специальной литературе [8, 9, 11] приводятся имеющиеся методы приближенного решения нелинейных дифференциальных уравнений типа (4.8) и (4.9). [c.204] Применительно к нестационарным процессам адсорбции анализ нелинейных задач в большинстве случаев сводится к рассмотрению двух последовательных стадий распространение некоторой концентрационной волны, перемещающейся, как и в-случае прямоугольной изотермы, от наружной поверхности зерна адсорбента к его центру и второй стадии — перераспределения концентрации адсорбтива внутри адсорбента [2]. Сложность конкретного анализа здесь в значительной степени зависит от характера нелинейности изотермы адсорбции [12—16]. [c.204] Приведенные решения получены в предположении о постоянстве коэффициента диффузии внутри зерна как на первой, так и на второй стадии процесса. [c.205] При анализе нелинейных задач адсорбции реальная изотерма может разбиваться на два или более линейных участков, что вновь приводит к подвижной границе, перемещающейся в глубь зерна. [c.205] Имеются некоторые приближенные решения для кинетики адсорбции в адсорбенте, обладающем бипористой структурой [2, 16, 17], характерной для зерен цеолитов со связующим компонентом. Возможны также некоторые приближенные решения задачи адсорбции двухкомпонентной смеси адсорбтивов. [c.205] Практическое использование приближенных решений нелинейных уравнений осложняется отсутствием надежных методов оценки точности такого рода решений. [c.205] Соотношения (4.29) замыкаются термическим уравнением адсорбционного равновес я a = f ,t), при этом вновь полагается, что имеет место локальное равновесие между концентрациями адсорбтива в вердой и газовой фазах внутри зерна. [c.205] Приближенное решение системы нелинейных уравнений неизотермической адсорбции может быть получено методом итераций после линеаризации уравнения адсорбционного равновесия, при этом в качестве первого приближения используется [2] решение уравнения изотермической адсорбции. [c.206] Анализ приближенных решений [2, 9] показывает, что при обычно используемых на практике малых исходных концентрациях целевого компонента и значительных температуропроводностях промышленных адсорбентов относительно небольшие количества выделяюш ейся теплоты в большинстве случаев позволяют с удовлетворительной точностью полагать процесс адсорбции внутри индивидуального зерна адсорбента практически изотермическим. [c.206] Вернуться к основной статье