химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

я емкость ар (т. е.

627 находящаяся в равновесии с газовым потоком концентрации св); 2) работающая зона (высота Я2), где предельная емкость еще не достигнута и процесс адсорбции продолжается; 3) зона невклю-чившегося в работу адсорбента (высота Яа).

Насыщение первого ряда частиц адсорбента происходит с падающей скоростью, так как по мере приближения к предельному значению ар непрерывно уменьшается движущая сила процесса. Отрезок времени т0, в течение которого достигается предельное насыщение первого ряда частиц, называется периодом формирования фронта адсорбции. Начиная с момента т = т„ (с высоты Нг) в работающей зоне слоя адсорбента создается определенное распределение концентраций в обеих фазах и эта зона (фронт адсорбции) перемещается с постоянной скоростью, оставляя позади себя нарастающую зону насыщенного адсорбента. Очевидно, что при определенной высоте слоя Я — Нх + Я4 газ уйдет с концентрацией поглощаемого компонента ск = 0. При Я <3 #i + Я2 конечная концентрация ск > 0, т. е. в потоке газа (или жидкости) наблюдается «проскок» поглощаемого компонента. Отрезок времени т от момента входа потока в слой адсорбента до его выхода из слоя с концентрацией е„ = 0 (до начала проскока) называется временем защитного действия. На рис. XIII-6, б приведена кривая, характеризующая изменение относительной концентрации поглощаемого компонента в потоке с/с„ по высоте слоя адсорбента или во времени. Эта кривая называется выходной кривой.

Как видно из рис. XIII-6, а, средняя концентрация адсорбента в слое, достигнутая к моменту проскока ад < ар; величина аА называется динамической активностью, или е м-костью, адсорбента.

Зависимость времени защитного действия т от высоты слоя: адсорбента Я применительно к изотерме адсорбции первого типа (см. рис. IX-11, а) была определена Н. А. Шиловым. Постулируя постоянство скорости перемещения фронта адсорбции w и мгновенное поглощение адсорбируемого компонента, можно выразить количество накопленного адсорбата в слое высотой Я и площадью сечения / за время ч' следующим уравнением, (1 —&„)aJH — = ш/с„т\ откуда т' = [«„/Я (1 — е0) ]/ж„.

Другими словами, в соответствии с уравнением Шилова при бесконечно большой скорости (мгновенной) адсорбции завися--мосты' = / (Я) является линейной (прямая OA на рис. X111-6, в). В действительности скорость адсорбции конечна, поглощаемый-компонент адсорбируется не мгновенно, а перемещается некоторое время с общим потоком, поэтому реальное время защитного действия т <3 %'. Зависимость т = / (Я) выразится прямой ВС (рис. ХШ-6, в), параллельной OA и отсекающей на оси ординат отрезок т0; уравнение этой прямой:

\ = х' — т0 = {avH (1 — е0)1М'«н — xt = KH~x0 (XIII.4)

628 где величина «= [(1 — 8в)ор]/вив иазывается коэффициентом защитного действия слоя.

Как видно из рис. XIII-6, в, на участке слоя длиной Их зави-. сямость х = {(Я) является криволинейной, а прямая ВС при своем продолжении отсекает на оси абсцисс отрезок длиной h. Последний выражает неиспользованную предельную, или статическую, адсорбционную способность (емкость, активность) слоя, называемую также «мертвым» слоем. В самом деле, если количество поглощенного вещества слоем высотой Я условно отнести к предельно насыщенному слою, то длина последнего выразится разностью Я — п, и участок слоя h останется неиспользованным (см. рис. ХШ-6, я). Таким образом, уравнение (XIII.4) можно написать в следующем виде:

х = х' — т0 = к(Я — Л) (ХШ.4а)

Сопоставляя уравнения (ХШ.4) и (XIII.4а), находим взаимосвязь потери времени защитного действия х'—т„ и высоты слоя, неиспользованного в процессе периодической адсорбции: т„ = кИ.

Легко видеть, что коэффициент к выражает время перемещения фронта адсорбции на единицу высоты работающего слоя. Следовательно, для определения величины к достаточно зафиксировать в опыте две высоты Н'2 и Щ, соответствующие двум произвольным отрезкам времени хх и т2, так как к = (та —х^/^Щ —Я2). Очевидно, 1/к выражает скорость перемещения фронта адсорбции.

Уравнение Шилова базируется, как видно из предыдущего, на существенных допущениях, поэтому оно применимо лишь для приближенных расчетов; при проектировании промышленных адсорбционных установок результаты этих расчетов обычно требуют корректировки на основе опытных данных.

Псевдоожиженный СЛОЙ адсорбента. В псевдоожиженном слое зернистый материал интенсивно перемешивается, поэтому все зерна адсорбента практически одинаково насыщены адсорбтивом в любой момент времени во всем объеме слоя. При этом, как обычно, постулируют, что газовый (или жидкостный) поток движется через слой адсорбента в режиме идеального вытеснения, и распределение концентраций адсорбтива носит экспоненциальный характер. При этом выходная концентрация адсорбтива в газовой смеси близка к равновесной над адсорбентом. Если линейная скорость смеси в сечении пустого аппарата равна ш, то для слоя высотой Я справедливо следующее уравнение материального баланса: (1 — Е„) Я ~ = w (с„ — ср), откуда находим время защитного действия:

т . (1-«о)Д F"

страница 101
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170

Скачать книгу "Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая" (4.14Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
учеба флориста
цветные линзы tutti classic color
мебель германия распродажа
КНС Нева рекомендует корпус для компьютера цена - 10 лет надежной работы в Санкт-Петербурге.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)