Cтраница 2
Испарение и унос нейтральным газом носителем испарившихся молекул адсорбированных веществ лежит в основе метода десорбции горячим инертным газом. При охлаждении газа, прошедшего сорбционные фильтры, избыток вещества конденсируется в теплообменнике, а газ, насыщенный адсорбатом при низкой температуре, очищается в специальной колонне - адсорбере. Примером может служить регенерация адсорбционных колонн после очистки сточных вод от уксусной кислоты. [16]
В высоком вакууме по пару процесс движения испарившихся молекул обусловлен только тепловой энергией молекул. На границе поверхности сублимируемого вещества, находящегося внутри аппарата, не образуется слой с более высокой плотностью, чем в любой другой точке объема. Молекулы газа внутри объема аппарата имеют большую энергию, чем молекулы пара на поверхности сублимируемого льда. Кроме того, молекулы газа, попадая в поле действия полярных молекул, подвергаются поляризации. Молекулы газа с большой энергией способны, с одной стороны, разрушать кристаллические решетки на поверхности сублимируемого материала, а с другой - ассоциироваться со свободными молекулами пара, потерявшими связь с молекулами твердого вещества, и переходить в ассоциированном состоянии в парообразную фазу. Здесь молекулы газа выполняют роль переносчика молекул пара с поверхности сублимируемого вещества в окружающую среду, подобно тому, как при конденсации пара молекулы газа являются переносчиками молекул пара из объема к поверхности конденсации. Молекулы газа как бы бомбардируют сублимируемое вещество. [17]
![]() |
Зависимость давления насыщенного пара от температуры для некоторых жидко. [18] |
Если жидкость находится в закрытом сосуде, то испарившиеся молекулы постепенно накапливаются в газовом слое. Передвигаясь в объеме парообразного слоя и ударяясь о стенки сосуда или о поверхность жидкости, молекулы газовой фазы могут поглотиться жидкостью. Таким образом, осуществляется экзотермический процесс, обратный испарению, - процесс конденсации пара в жидкость. [19]
Если жидкость находится в закрытом сосуде, то испарившимся молекулам некуда вылететь из него и они постепенно накапливаются в газовом слое. Молекулы пара, передвигаясь в объеме парообразного слоя, ударяются о стенки сосуда или о поверхность жидкости. [20]
Если к системе будет подводиться тепло, то число испарившихся молекул будет преобладать над числом конденсирующихся; если же тепло отводить от системы, то процесс будет протекать обратно. [21]
![]() |
Прибор Несмеянова, При-селкова и Черно-ротова для определения давления пара методом Лэпг-мюра. [22] |
Здесь ( 1 - R) характеризует собой долю испарившихся молекул, конденсирующихся на холодных поверхностях. Эта доля определялась опытным путем по скорости испарения цинка и кадмия, давление пара которых считалось достоверно известным. [23]
Только последний эффект - испарение и унос нейтральным газом носителем испарившихся молекул адсорбированных веществ лежит в основе метода десорбции горячим газом. При охлаждении газа, прошедшего сорбфильтры, избыток вещества конденсируется в теплообменнике, а газ, насыщенный адсорбатом при низкой температуре, очищается в специальной колонне - адсорбере. Примером может служить регенерация адсорбционных колонн после очистки стоков от уксусной кислоты. [24]
Действительное количество сконденсированных молекул меньше теоретического, так как не все испарившиеся молекулы доходят до поверхности конденсации из-за взаимных столкновений, и часть этих молекул возвращается обратно на поверхность испарения. [25]
Основное влияние на скорость молекулярной перегонки, помимо температуры, оказывает столкновение испарившихся молекул с молекулами остаточного газа, беспорядочно движущимися между поверхностями испарения и конденсации. Однако при достаточно большом разрежении ( 1 - 10 мм) дальнейшее увеличение вакуума перестает оказывать влияние на скорость перегонки, та if как средняя длина свободного пробега испарившихся молекул становится значительно больше расстояния между испарителем и конденсатором. [26]
В реальных условиях опыта следует учитывать влияние геометрических параметров на вероятность оседания испарившихся молекул на поверхности того или иного образца. [27]
Однако в действительных условиях испарение с поверхности происходит далеко не равномерно и все испарившиеся молекулы не удается полностью сконденсировать. В условиях среднего и низкого вакуума часть молекул пара снова возвращается к поверхности испарения, повышая давление в объеме аппарата и особенно у границ раздела фаз, и тем самым снижает скорость сублимации. В этих условиях начинает усиливаться влияние конвективного переноса массы и энергии. Чем больше давление в сублиматоре, тем - большая масса газообразного вещества участвует в движении от источника испарения к стенкам аппарата и нагревательным элементам ( если таковые имеются) и от стенок аппарата к поверхности испарения. Принесенная таким образом энергия вызывает испарение с поверхности, и чем: больше принесенная энергия, тем сильнее испарение. Вновь образовавшийся пар, встречаясь с потоком массы, идущим от стенок аппарата, создает у поверхности раздела фаз слой с максимальным давлением, который существенно-снижает скорость испарения, способствуя возвращению на поверхность сублимации части испарившихся молекул. В этом случае происходит изменение коэффициента сублимации К от h - при высоком вакууме до Л - 0 при динамическом равновесии, когда отсутствует отвод образующегося пара из объема аппарата. [28]
Однако в действительности испарение с поверхности происходит далеко не равномерно, и все испарившиеся молекулы не удается полностью сконденсировать. В среднем и низком вакууме часть молекул пара снова возвращается к поверхности испарения, в результате чего повышается давление в объеме аппарата и особенно у границ раздела фаз и тем самым снижается скорость сублимации. В этих условиях усиливается влияние конвективного переноса массы и энергии. [29]
Однако в действительных условиях испарение с поверхности происходит далеко не равномерно, и все испарившиеся молекулы не удается полностью сконденсировать. В среднем и низком вакууме часть молекул пара снова возвращается к поверхности испарения, в результате чего повышается давление в объеме аппарата и особенно у границ раздела фаз и тем самым снижается скорость сублимации. В этих условиях начинает усиливаться влияние конвективного переноса массы и энергии. Чем больше давление в сублиматоре, тем большая масса газообразного вещества участвует в движении от источника испарения к стенкам аппарата и нагревательным элементам ( если таковые имеются) и от стенок аппарата к поверхности испарения. Принесенная таким образом энергия вызывает испарение с поверхности, и чем больше принесенная энергия, тем сильнее испарение. Вновь образовавшийся пар, встречаясь с потоком массы, идущим от стенок аппарата, создает у поверхности раздела фаз слой с максимальным давлением, который существенно снижает скорость испарения, способствуя возвращению на поверхность сублимации части испарившихся молекул. В этом случае происходит изменение коэффициента сублимации h от h 1 при высоком вакууме до / г - - - 0 при динамическом равновесии, когда отсутствует отвод образующегося пара из объема аппарата. [30]