Главная -> Словарь

Адсорбционных процессах

Адсорбция н-алканов синтетическими цеолитами представляет собой физическое явление, обусловленное силами Вав-дер-Ваальса. Имея в своей структуре только насыщенные 6 -связи, н-алканн адсорбируются в полостях цеолитов за счет высоких адсорбционных потенциалов, создаваемых перекрытием адсорбционных полей противоположных стенок полостей цеолита. Поэтому при адсорбции н-алканов цеолитами наблюдается высокая адсорбционная емкость цеолитов даже при весьма низких концентрациях н-алканов в смесях. Способность цеолитов СаА и МдА избирательно адсорбировать из многокомпонентных смесей н-алканы. позволяющая практически полностью выделять их из нефтепродуктов, была использована при разработке адсорбционных процессов получения из нефтяных фракций н-алканов высокой чистоты ' и непосредственным определением толщины пленок связующего на шлифах под микроскопом было предложено различать два структурных типа адсорбентов: микропористые — первого структурного типа с повышенным адсорбционным потенциалом и относительно крупнопористые — второго структурного типа, у которых эффект повышения адсорбционных потенциалов ослаблен. Теория привела к следующим уравнениям адсорбции.

тивостоять слипанию частиц, т. е. длительное время сохранять без изменения дисперсность системы. Чем выше агрегативная устойчивость, тем медленнее и тем равномернее откладываются частицы дисперсной фазы на поверхности углерода. Агрегативно устойчивая система при контакте с твердой фазой, если между адсорбентом и средой имеется разность адсорбционных потенциалов^ может стать адсорбционно неустойчивой системой .

При наличии разности адсорбционных потенциалов система при определенных условиях расслаивается, и на контактной поверхности, как ранее было сказано, образуется адсорбционный слой. Происходящий при этом процесс, движущей силой которого является разность адсорбционных потенциалов, Песков назвал гетерогенной коагуляцией , При пропитывании нефтяным пеком электродных изделий, изготовлении электродных масс создают специальные условия для гетерогенной коагуляции желательных компонентов на поверхности углеродистых материалов.

Расчетным методом и непосредственным определением толщины пленок связующего на шлифах под микроскопом (((86 найдено, что толщина граничного слоя в зависимости от активности поверхности углерода равна 5 — 15 мк. По-видимому, верхний предел толщины граничного слоя в этих исследованиях завышен, поскольку часть пека расходуется на создание пластического слоя вокруг частиц кокса. Учитывая, что при контакте пека с углеродом в результате потери устойчивости системы и повышенного сродства к углероду карбенов и асфальтенов система расслоится на фазы , следует ожидать избирательного отложения компонентов в граничном слое — в соответствии со степенью снижения их адсорбционных потенциалов.

тивостоять слипанию частиц, т. е. длительное время сохранять без изменения дисперсность системы. Чем выше агрегативная устойчивость, тем медленнее и тем равномернее откладываются частицы дисперсной фазы на поверхности углерода. Агрегативно устойчивая система при контакте с твердой фазой, если между адсорбентом и средой имеется разность адсорбционных потенциалов^ может стать адсорбционно неустойчивой системой .

В некоторых процессах избирательной экстракции используют сырье с содержанием бензола от 8 до 14%, толуола от 12 до 20%, в других, где применяют два растворителя , используют в качестве сырья фракции, содержащие до 20% ароматики. В адсорбционных процессах можно перерабатывать фракции, содержащие от 10 до 30% ароматических углеводородог.

При отборе парожидкостных проб трудно расположить точку отбора так, чтобы получить среднюю картину происходящего в аппарате или трубопроводе. Так, в парожидкостном состоянии находятся нефтепродукты на тарелках ректификационных колонн, поток, выходящий из печей, потоки^вскипающие при резком падении давления, жидкие потоки, движущиеся в смеси с неконденсируемым газом . Расположение точки отбора пробы играет в этом случае решающую роль. Так, случай а_ и б не обеспечивают правильного отбора пробы, а в случае в отбор будет относительно точен . Расположение патрубка навстречу потоку обеспечивает отбор пробы, близкой по соотношению паровой и жидкой фаз к действительному в данной точке, которая должна находиться на расстоянии 0,4-0,6 радиуса трубопровода от стенки. При отборе пробы под высоким давлением применяют пробоотборник, имеющий мерное стекло для визуального определе-

Большую роль в развитии учения об адсорбционных процессах сыграли работы М.С. Цвета в области хроматографии, Н.Д. Зелинского в области угольной адсорбции, М. М. Дубинина и его школы в области теории адсорбции и практического ее применения.

Большую роль в развитии учения об адсорбционных процессах сыграли работы М. С. Цвета в области адсорбционного разделения хлорофиллов. Им была показана возможность разделения сложнейших органических смесей на составные компоненты.

Такие системы встречаются только в адсорбционных процессах, используемых для разделения низкомолекулярных углеводородов и других легких газов, конденсация которых представляет затруднения.

При равной стабильности ингибирующих соединений эффективность функционального атома в адсорбционных процессах изменяется в такой последовательности: селен сера азот кислород, что связано с меньшей электроотрицательностью элементов слева . Кроме того, адсорбция поверхностно-активных органических веществ растет с увеличением их молекулярной массы и дипольного момента, более эффективными ингибиторами оказываются органические соединения асимметричного строения.

Важнейшую роль в развитии учения об адсорбционных процессах имели работы М. С. Цвета в области адсорбционного разделения хлорофиллов. Он показал возможность разделения сложнейших органических смесей на составные компоненты и дал методику проведения анализа по разделению таких смесей.

РАСЧЕТ КОЭФФИЦИЕНТА МАСССПЕРЩЧИ '-В 1ЩОФАЗШЙ АДСОРБЦИОННЫХ- ПРОЦЕССАХ -

Расчетное определение изменения концентраций в газовом потоке и слое твердого адсорбента, в котором протекает процесс адсорбции в динамической системе, представляет исключительно большие математические трудности, которые для общего случая до сего времени полностью не преодолены . Хоуген и Маршалл 119))) разработали метод решения такой задачи для частного случая изотермической адсорбции из разбавленного раствора при линейной зависимости между равновесным количеством адсорбированного компонента и концентрацией адсорбата в растворе. Хотя в общем случае эта зависимость отклоняется от линейной, при многих важных для промышленности адсорбционных процессах кривая равновесной адсорбции в представляющем практический интерес интервале может с достаточной точностью изображаться прямой линией.

Адсорбирующее твердое вещество, или адсорбент, обычно представляет собой чрезвычайно пористый материал — «твердую пену» с весьма большой внутренней поверхностью. Для промышленного использования при различных адсорбционных процессах разработаны многочисленные виды твердых материалов, отличающихся весьма высокой пористостью, каждый из которых обладает особым сродством и адсорбирует те или иные газы или пары. В промышленности в качестве адсорбентов применяют различные глины, уголь, активированные угли, гели, окись алюминия, силикаты и смолистые материалы . Обычно эти материалы имеют зернистую форму и характеризуются способностью избирательно адсорбировать пары определенных веществ. Многие промышленные адсорбенты, как отбеливающая глина, боксит, обработанные кислотой глины, костяной уголь и синтетические смолы, широко применяются в различных отраслях промышленности, например, для очистки нефтяных масел, очистки сахара, очистки и умягчения воды, водоподготовки и извлечения токсических веществ. Но такие адсорбенты

На рис. 23 представлена схема одноступенчатой адсорбционной установки с двумя рабочими зонами. Такой вариант процесса обеспечивает более эффективное извлечение газобензиновых компонентов, чем вариант с одноступенчатой адсорбцией и одной рабочей зоной. Кроме того, он позволяет достигнуть значительной полноты извлечения бутановой и пропановой фракций из природного газа. При адсорбционных процессах с двумя рабочими зонами обычно применяют два различных адсорбента: один в первой зоне