ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Исследование кинетики адсорбции из "Высоковакуумные адсорбционные насосы" Как показано выше, скорость протекания адсорбционного процесса и время достижения равновесия зависят в основном от коэффициента диффузии, экспериментальное определение которого является целью значительной части работ по кинетике адсорбции. Опытным путем получают кинетические кривые адсорбции, уравнения которых для соответствующих условий эксперимента приведены в гл. П. [c.56] При использовании метода постоянного давления рекомендуют [48] находить коэффициент диффузии из уравнений (18, 19), когда значение рядов определяется первым членом, по времени о,5, за которое адсорбция достигает половины равновесного значения, т. е. [c.56] При исследовании кинетики адсорбции из постоянного объема [48] можно вычислить коэффициент -диффузии с помощью формул (20, 21). Коэффициент формы в этом случае зависит не только от формы зерна, но и от коэффициента К. При подстановке а/а = ,Ъ в уравнения (20) или (21) следует ограничиться значением только первого члена соответствующего экспоненциального ряда. [c.56] Коэффициент диффузии можно вычислить, изучая стационарный процесс диффузии при определении проницаемости адсорбента. Методика эксперимента и ее различные варианты (время запаздывания, модифицированный метод) описаны Д. П. Тимофеевым [48]. В области высокого вакуума метод стационарного процесса диффузии не используют. [c.56] Для вычисления коэффициента диффузии можно воспользоваться решениями (20, 21) кинетики адсорбции при постоянных давлениях или объеме когда значение экспоненциальных рядов определяется первым членом, т. е. [c.57] Адсорбционное равновесие можно считать практически достигнутым, когда давление или адсорбция на 1 % или 0,1% отличается от равновесного значения (точность лучших прецизионных измерений). Время достижения равновесного состояния определяется коэффициентом диффузии газа [см формулу (43)]. [c.57] НИИ давления газа по сечению зерна, когда величина адсорбции остается неизменной. Формально оба процесса описываются подобными уравнениями, особенно, в случае хорошо адсорбирующихся газов (Я— 0), характерном для адсорбционных насосов. [c.58] Реальные условия эксперимента при исследовании. кинетики хорошо адсорбирующихся газов из постоянного объема на последних стадиях соответствуют процессу выравнивания концентрации адсорбата по сечению зерна. Из-за скоротечности первой стадии процесса (поглощение газа) и заметного влияния площади внешней поверхности адсорбента на начальную скорость адсорбции на этой стадии определение коэффициентов диффузии при адсорбции из постоянного объема может привести к большим погрешностям, особенно на конечной стадии адсорбционного процесса. [c.58] По этой же причине не следует применять метод постоянного объема для определения скорости откачки адсорбционного насоса, так как экспериментально невозможно отметить момент, когда процесс удаления газа из объема переходит в процесс установления равновесного давления. Наиболее точно воспроизводятся в этом случае значения начальных скоростей откачки, которые практически не зависят от давления [66], так как совпадают с входной пропускной способностью адсорбционного насоса и установки. [c.58] Если откачиваемый газ очень хорошо поглощается адсорбентом насоса, то создаются большие экспериментальные трудности при использовании методов постоянного давления и постоянного объема. Например, для поддержания постоянного давления необходимо иметь очень большой балластный объем, количество газа в котором в процессе адсорбции остается практически неизменным. Поддерживать постоянное давление непрерывным регулированием поступления газа также затруднительно, особенно, когда процесс адсорбции продолжается в течение многих часов. Метод адсорбции из постоянного объема дает надежные результаты в случае адсорбции относительно слабо адсорбирующихся газов, когда количеством газа в мертвом объеме при равновесии пренебречь нельзя. [c.58] Это выражение позволяет по экспериментальной кинетической кривой (рис. 5) определить основные характеристики кинетики адсорбции газов микропористыми адсорбентами в высоком вакууме. [c.59] Эта величина является также аналогом проницаемости 1 г адсорбента. [c.60] Значения коэффициента - формы кг приведены в табл. 2. [c.60] Коэффициент диффузии можно вычислить также на основании анализа процесса диффузионного выравнивания концентрации газа по сечению зерна адсорбента после прекращения натекания с использованием формулы (44). Экспериментальное определение постоянной времени t рассмотрено выше. [c.61] Кинетическая кривая (изменение во времени давления у входного патрубка насоса или за адсорбционным пат]роном при постоянном натекании) записывалась на ленте самопишущего потенциометра. Газ поступал с постоянной скоростью до тех пор, пока в течение 2— 4 ч после установления квазистационарного режима не наблюдалось строго линейное увеличение давления во времени. [c.62] Вернуться к основной статье