химический каталог




Основные процессы и аппараты химической технологии. Книга вторая

Автор А.Г.Касаткин

ет с ростом температуры.

Кроме адсорбционной способности, адсорбенты характереакциям окисления (С -f С02 = 2СО; С + НгО = СО -f- Н2) часть угля выгорает; она называется степенью абгара q>. При ф = 50% активированный уголь становится наиболее микропористым, при ф = 50—75% —разнопористым (микро- и макропористый), при ф > 75% —макропористым. Реакция угля с паром катализируется путем небольшой добавки окислов и карбонатов щелочных металлов, иногда — соединений железа и меди.

Химическая активация углей производится путем их обработки солями (карбонатами, сульфатами, нитратами) или минеральными кислотами (азотной, серной, фосфорной) при температурах 200—650 "С. Широко применяют обработку угля горячими растворами солей, в процессе которой целлюлоза переходит в раствор, а из угля выделяется высокодисперсный углерод, образуя при этом микропористую структуру. Название углей включает реагент, используемый для активации; например, «уголь хлорцинковой активации». Как правило, угли, полученные способом химической активации, имеют более однородную структуру, чем полученные парогазовой активацией.

Применяемые в промышленности сорта активных углей обозначают марками, характеризующими активную удельную поверхность (м2/г), адсорбционную способность (г/г или г/см3), плотность и размер зерен. Истинная плотность углей колеблется в пределах 1,9—2,2 г/см3, а гравиметрическая н кажущаяся 0,2— 0,9 г/см3 — в зависимости от размера зерен. Теплоемкость сухого угля равна 0,84 кДж/(кг-К), его теплопроводность 0,17—0,28 Вт/(м-К). Адсорбционная удельная поверхность активных углей составляет 600—1700 мг/г.

Активные угли применяют в виде зерен неправильной формы размером от 1 до 7 мм, в виде цилиндров диаметром 2—3 мм и высотой 4—6 мм, а также в виде порошка с размером частиц менее 0,15 мм (исключительно для жидкостей). В зависимости от назначения различают активные угли: газовые (преимущественно для адсорбции плохо поглощающихся газов и паров), рекуперацион-ные (для адсорбции паров из их смесей с газами), контактные (в качестве катализаторов химических реакций) и осветляющие (для адсорбции относительно крупных молекул и микросуспенэий из жидких сред). Первые два вида углей отличаются большим объемом микропор, а последний вид — развитой переходной пористостью.

Активные угли гидрофобны, поэтому они успешно применяются для адсорбции паров органических веществ и воды из газовых смесей. Недостатком активных углей является их горючесть; в воздухе они возгораются при температуре около 300 °С. Угольная пыль возгорается при температуре около 200 °С, а при ее концентрации 17—24 г/см3 образует с кислородом воздуха взрывчатую смесь.

Среди минеральных адсорбентов наибольшее распространение получил силикагель, представляющий собой гидратиро-ванный гель кремневой кислоты (Si02, пН20). Последний получают действием серной кислоты (иногда соляной) или растворов солей, имеющих кислую реакцию, на раствор силиката натрия. 616

Выделяющийся гель после промывки водой сушат до конечной влажности 5—7%, при которой достигается наибольшая адсорбционная способность. Силикагель отличается однородностью и равномерным распределением пор, средние диаметры которых находятся в пределах от 1—1,5 до 5 нм. Нижний предел относится к мелкопористым, верхний — к крупнопористым, а промежуток между ними — к среднепористым.

Силикагель имеет корпускулярную структуру; его поры образованы промежутками между частицами сферической формы. Следовательно, размеры пор и их объем зависят от размера и плотности упаковки элементарных частиц, а структура силикагеля косвенно характеризуется его кажущейся плотностью. Последняя составляет для микропористых силикагелей — 1,2—1,3, для сред-непористых —0,7—0,9 и для пористых —0,22—0,54 г/см3; истинная плотность их равна 2,25 г/см3. Суммарный объем пор у мелкопористых силикагелей составляет 0,21—0,38, у среднепористых — 0,61—1,02 у крупнопористых — 1,25—4,05 см3/г. Теплоемкость силикагелей в среднем равна 0,92 кДж/(кг-К), а теплопроводность— 0,11 кДж/(м-ч-К).

В промышленности применяют силикагель кусковой (зерна неправильной формы) и гранулированный (зерна сферической и овальной формы). По размерам зерен первые подразделяются на четыре фракции (2,7—7,0; 1,5—3,5; 0,25— 2,0; 0,2—0,5 мм), а гранулированные — иа две фракции (2,7—7,0 и_ 1—3,5 мм). Первые фракции называются крупнозернистыми, средние — шихтой, а последние — мелкозернистыми. Марки силикагелей обозначают тремя буквами, из которых первая характеризует размер гранул, а последняя — размер пор; КСМ— крупнозернистый силикагель микропористый; ШСМ — шихта силикагель микропористый; МСМ — мелкозернистый силикагель микропористый; КСК — крупнозернистый силикагель крупнопористый; аналогично расшифровываются марки МСК, МСС, ШСК, ШСМ, ШСС.

Силикагель является гидрофильным адсорбентом, причем поглощенная им влага уменьшает способность его поглощать пары других веществ и вызывает даже растрескивание зерен. Уменьшение растрескивания достигнуто в марках силикагеля, приготовленных с добавкой око

страница 96
< 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

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
(21.02.2017)