Адсорбционная емкость адсорбентов

Адсорбционная емкость адсорбентов (активность).

По ней определяют размеры аппаратов и эффективность очистки газов.

Различают статическую и динамическую емкость адсорбента. Размерность [грамм поглощенного вещества/на 100г. адсорбента или моль/г.]

         Статическая емкость показывает, какое количество вещества способен адсорбировать способен адсорбировать адсорбент в условиях равновесия.

         Динамическая емкость соответствует поглощенного вещества слоем адсорбента от начала процесса до начала «проскока» адсорбтива, т.е. когда в выходящем из слоя адсорбента газе – носителе появляются следы адсорбтива.

Адсорбционная емкость зависит: от природы вещества она возрастает с увеличением поверхности, пористости, снижения размеров пор. Она возрастает: с повышением концентрации загрязняющих веществ газе – носителе; давления в системе. С увеличением температуры и влажности адсорбционная емкость уменьшается, поэтому перед использованием их высушивают. Хороший адсорбент не теряет активности при выполнении сотен и тысяч циклов.

Адсорбционная очистка газов наиболее эффективна при обработке больших объемов газов с малым содержанием примесей, например, для тонкой очистки технологических газов от сернистых соединений и диоксида углерода, а также при удалении паров ядовитых веществ и канцерогенов. Наиболее целесообразно применение при необходимости уменьшения содержания примесей до нескольких миллионных долей и даже ниже, например, загрязняющие вещества с сильным запахом можно обнаружить при содержании их в воздухе порядка 100 млрд^-1, поэтому требуется понижать концентрацию еще ниже.                                                                                                                                                                                       

Эффективность адсорбционных систем определяется, главным образом, свойствами адсорбента, который должен:

−иметь высокую адсорбционную способность;

Рекомендуемые материалы

−обладать высокой селективностью;

−иметь высокую механическую прочность;

−хорошо регенерироваться;

−иметь низкую стоимость.

Адсорбенты подразделяют на три группы:

1) неполярные твердые вещества, на поверхности которых происходит физическая адсорбция.

2) полярные – происходит химическая адсорбция без изменения структуры молекул газа и поверхности адсорбента.

3) вещества, на поверхности которых протекает чисто химическая адсорбция и которые десорбируют молекулы газа после химической реакции, при этом требуется их замещение.

Самый распространенный неполярный адсорбент – активированный уголь, состоящий из нейтральных атомов одного вида и имеющий поверхность с равномерным распределением зарядов на молекулярном уровне.

Выпускают:

1) для отечественных вентиляций АГ, КАУ, СКТ. Размер гранул 1 – 6 мм, ρ_н=380 – 600 кг/м³.

2 рекуперационные угли АР, АРТ, СКТ – 3.

3) молекулярно – ситовые угли МSС.

Количество газа адсорбированного 1 г. адсорбента в равновесном состоянии зависит от природы адсорбента и адсорбата, а также от температуры и давления. Зависимость массы (m) адсорбированных загрязняющих веществ на адсорбате (активированный уголь) при t=const.

m, кг/кг             ^t=16                                                                     

                                         Р

Изотерма адсорбции показывает, что поскольку адсорбция – процесс экзотермический, то количество вещества, адсорбированного в состоянии равновесия, уменьшается с повышением температуры.

Вам также может быть полезна лекция "15 Модели защиты информации".

         Регенерация адсорбента включает в себя:

- десорбция, сушка, охлаждение

а)термическая (160 ÷ 170°)

б)при высоких температурах (300 – 400°)

в)вытеснительная (холодная)