Обезвоживание - цеолит
Cтраница 1
Обезвоживание цеолита достигается либо нагреванием до 350 С, либо вакуумированием, либо и тем и другим способом одновременно. Установка состоит из трех адсорберов, работающих попеременно. При этом регенерация и охлаждение цеолита обеспечиваются путем подачи теплоносителя ( подогретого азота) или хладагента ( например, жидкого воздуха) по змеевикам, расположенным внутри слоя цеолита. [1]
 |
Схема блока адсорбционной осушки воздуха. [2] |
Как адсорбенты цеолиты бывают природные и синтетические. Пористую структуру и очень хорошие адсорбирующие свойства они приобретают после обезвоживания. Так как обезвоживание цеолитов не приводит к изменению кристаллической решетки, то после удаления кристаллизационной воды в цеолитах получаются чрезвычайно тонкие, одинаковые по размерам поры, и пропускают они в свои полости ( адсорбируют) только те газы, молекулы которых имеют диаметры, меньше диаметра пор. [3]
 |
Зависимость времени спин-решеточной ( Тг и спин-спиновой ( Тг релаксации от величины адсорбции воды на натриевом цеолите. [4] |
Принято допущение о том, что в результате взаимодействия молекул воды между собой ослабляется их взаимодействие с цеолитом. Вследствие достаточно высокой подвижности молекулы воды ведут себя одинаково. Такое представление подтверждается изучением обезвоживания цеолитов. Процесс потери воды происходит плавно, в один этап. [5]
Наряду со старыми научными работами поискового характера большое значение имеют прежде всего последние работы Баррера и сотрудников. Дальнейшей промышленной разработкой очень высокодисперсных обменников занимается в ГДР народное предприятие Вольфен-Фарбен ( Мехлинг); в США ведущая роль в этом принадлежит фирме Linde Air Products. Наиболее трудная стадия промышленного получения подобных обменников - обезвоживание цеолитов, при котором цеолитносвязанная вода удаляется полностью или частично. [6]
 |
Молекулы некоторых веществ. [7] |
Цеолиты жадно поглощают воду, молекулы которой имеют небольшой размер и легко проходят через окна их кристаллов. Поэтому природные цеолиты обычно бывают насыщены водой. В их кристаллах все полости и соединяющие каналы заполнены водой. При обезвоживании цеолитов, что достигается путем их нагревания до 300 С и выше, структура их кристаллической решетки остается неизменной. Благодаря этому кристаллы обезвоженного цеолита служат хорошим адсорбентом для тех веществ, молекулы которых могут пройти через окна кристалла и адсорбироваться на внутренних поверхностях его полостей. [8]
 |
Поглотительная способность по двуокиси углерода ( в вес. % цеолитов Лилде 4Л в зависимости от числа циклов адсорбция - десорбция.| Ход процесса регенерации цеолита во времени. [9] |
На рис. 8 показан ход процесса регенерации. Нижние кривые показывают изменение температуры по зонам колонки во времени, верхние - изменение концентрации двуокиси углерода и влажности газа на выходе из колонки. Выделение углекислоты к моменту установления постоянных температур по высоте слоя ( 50 мин. Окончание процесса обезвоживания цеолитов заканчивается только к 80 - й минуте; в этот момент содержание воды в выходящем из колонны газе становится равным ее содержанию в исходном продувочном газе. [10]
Исследование адсорбции двуокиси углерода на цеолитах газо-хрома-тографическим методом связано с трудностями. Во-первых, поскольку молекула С02 обладает большим квадрупольным моментом ( 3 2 - Ю 201 CGSE-единиц), она адсорбируется цеолитами специфически. Во-вторых, надо учитывать, что при газо-хроматографических определенияХ на цеолитах существенную роль играет внутренняя диффузия в узких каналах пористых кристаллов цеолитов. Кроме того, при адсорбции на цеолитах, особенно в случае специфически адсорбирующихся молекул, большое значение имеет степень обезвоживания цеолитов. [11]
 |
Хроматограмма, полученная на колонке с молекулярными ситами СаХ, обезвоженными при температуре 300 С. [12] |
Молекулярные сита активно поглощают влагу, в связи с чем цеолиты часто используют как осушители. Однако их увлажнение влияет на удерживаемые объемы. Поэтому для стабильной работы колонки с молекулярными ситами необходимо тщательно удалять влагу из анализируемого газа и газа-носителя. Перед наполнением колонки молекулярные сита необходимо тщательно высушить. Температура обезвоживания цеолитов - от 300 до 500 С, при более высокой температуре происходит разрушение их кристаллической структуры. [13]
Страницы: 1