Cтраница 3
Расчеты по приведенным соотношениям показывают [10], что во многих практически важных случаях можно пользоваться значительно более простым, квазистационарным приближением задачи послойной отработки, при котором движение фронта адсорбции внутри частицы оказывается настолько медленным, что профиль концентрации целевого компонента поперек отработанного слоя можно считать стационарным, в каждый момент времени соответствующим положению фронта адсорбции. [31]
V на примере одномерной диффузии органического пара в зерно активного угля первого структурного типа было показано, что для хорошо адсорбирующихся веществ наблюдается послойная отработка сорбента. [32]
В систему включают граничные условия третьего рода, учитывающие линейные характеристики конвективного тепло - и массообмена или четвертого рода, учитывающие неоднородность среды при послойной отработке зерна, в предположении существования диффузионного пограничного слоя. [33]
Очистка газа, поступающего в адсорбер, происходит в ограниченной зоне слоя адсорбента, которая по мере насыщения адсорбатом перемещается в направлении движения газа, что приводит к послойной отработке адсорбента. Когда фронтальная граница работающей зоны достигнет конца слоя адсорбента, содержание примесей в очищенном газе превысит проскоковое и часть адсорбционной емкости слоя, определяемая длиной h, которая равна длине последней работающей зоны адсорбера, будет недоиспользована. [34]
Таким образом, отмеченные три причины ( конечная величина диффузионных сопротивлений, реальный вид изотермы адсорбции и продольное перемешивание в потоке газа) одновременно или любая из них отдельно приводят к отсутствию последовательной, послойной отработки неподвижного слоя адсорбента и к распространению процесса перехода компонента из газовой фазы в твердую на всю длину ( высоту) слоя в любой момент. В реализуемых на практике адсорбционных процессах в той или иной мере присутствуют все три рассмотренных эффекта. [35]
Прямоугольная изотерма адсорбции, позволяющая постулировать четкую послойную отработку внутри частиц, приводит к математическому описанию процесса нестационарной адсорбции в неподвижном слое, аналогичному системе уравнений (2.82) для изотермического экстрагирования твердого вещества из неподвижного слоя пористого материала также в режиме послойной отработки сферических частиц. [36]
В химической и смежных отраслях промышленности могут реализовываться предельные виды диффузионных процессов, в которых постоянство значений коэффициента D3 с достаточной для практических расчетов точностью может быть установлено из физических соображений. Это имеет место при так называемой послойной отработке капиллярно-пористых материалов. [37]
Простая раздельная выемка заключается в создании простого забоя, для чего необходимо выделение однородных заходок или однородных частей ( блоков, слоев) в разнородной заходке. При использовании роторных экскаваторов простая раздельная выемка может производиться боковым забоем при сплошной или послойной отработке узких заходок и иногда торцовым забоем при сплошной отработке нормальных заходок или продольным забоем. [38]
Перемешивание загруженного в аппарат адсорбента нарушает его послойную отработку. Если время, необходимое для полного перемешивания частиц угля, близко по значению к времени, в течение которого частицы адсорбента насыщаются загрязнениями, то послойная отработка адсорбента невозможна, а проскок загрязнений в фильтрат наступает уже тогда, когда адсорбент насыщен до равновесия не с входной, а с выходной концентрацией поглощаемого вещества в фильтрате, близкой к ПДК. При этом степень отработки слоя а / ао оказывается невысокой, а удельный расход адсорбентов значительно превышает их удельный расход в аппаратах с плотным слоем. [39]
Для выпуклой ( к оси ординат) изотермы при с2 функция f ( ci) / ( сг) - В соответствии с уравнением Викке это означает, что точки меньших концентраций движутся вдоль слоя сорбента медленнее, чем больших. Последние как бы догоняют и поглощают малые концентрации, так что через определенный промежуток времени в концентрационном поле должна установиться единственная концентрация поглощаемого вещества, равная начальной. Образуется сорбционный фронт, перемещающийся в слое параллельно самому себе, что приводит к послойной отработке сорбента. В общем случае под воздействием различных возмущающих факторов ( например, неравномерной скорости газа по сечению аппарата) сорбционный фронт диффузно размывается на каком-то участке слоя. Величина с называется концентрацией проскока и фактически является наименьшей концентрацией поглощаемого вещества, аналитически определяемой на выходе из слоя сорбента. [40]
При давлении адсорбтива 400 Па основное сопротивление массопере-носу сосредоточено в адсорбирующих порах и наблюдаемая картина отвечает схематическому рисунку для СаА - 1 ( стр. При уменьшении давления адсорбтива ( 27 - Па) сопротивления массопереносу в микропорах и транспортных порах становятся соизмеримыми и имеет место промежуточный случай. Если адсорбция проводится из потока газа-носителя ( азот), перенос в транспортных порах затрудняется и мы наблюдаем отчетливую картину послойной отработки зерна, характерную для случая, когда скорость адсорбции определяется диффузией в транспортных порах адсорбента. [41]
Как видно из этого уравнения, время защитного действия псевдоожи-женного слоя адсорбента, как и неподвижного слоя, пропорционально высоте последнего. При этом потеря времени защитного действия псевдоожиженного слоя равна нулю, так как в результате интенсивного перемешивания все частицы адсорбента имеют одинаковую концентрацию адсорбата и, следовательно, отсутствует послойная отработка адсорбента. Данное положение справедливо для газовой адсорбции; в случае адсорбции из жидкостей вследствие менее интенсивного перемешивания зерен адсорбента наблюдается некоторая потеря времени защитного действия. [42]
Как уже указывалось, при движении потока через слой вначале поглощаемым веществом насыщаются ближайшие к входу слои адсорбента и происходит формирование профиля концентрации поглощаемого вещества в подвижной фазе, заполняющей свободное пространство слоя. Затем происходит постепенная отработка адсорбента с перемещением фронта адсорбции вдоль слоя. Время защитного действия т3 определяется как момент, когда фронт адсорбции, соответствующий заданному предельно допустимому содержанию поглощаемого вещества, появится на выходе из слоя ( рис. V. При этом насыщенной поглощаемым веществом оказывается лишь часть слоя адсорбента Ян. Длина не полностью отработавшего слоя ЯР Я - Ян определяется профилем концентраций поглощаемого вещества в подвижной фазе, заполняющей свободное пространство слоя, и равна длине работающего слоя адсорбента. При бесконечно большой скорости адсорбции происходит послойная отработка адсорбента. [43]
Использование взвешенного слоя целесообразно тогда, когда высота зоны массопередачи ограничена несколькими десятками сантиметров. Исследования показали [6], что оптимальная высота взвешенного слоя на тарелке составляет 50 мм. Увеличение линейных скоростей потоков при использовании взвешенного слоя интенсифицирует, как известно, только внешний массообмен. Между тем современная адсорбционная технология развивается по пути получения микропористых адсорбентов, обладающих повышенной адсорбционной активностью при малых концентрациях целевых компонентов в смесях. Микропористые адсорбенты характеризуются большим внутридиффузионным сопротивлением, которое в основном и определяет кинетику массопере-носа. Для адсорбционных процессов, проводимых во внутридиффузион-ной области, увеличение скоростей потока не только не интенсифицирует массоперенос, но ухудшает его. Согласно экспериментальным исследованиям, порозность слоя адсорбента, обеспечивающая устойчивое псевдоожижение, равна 0.55 - 0.65. На рис. 2 кривая 1 характеризует увеличение допустимой скорости потока с ростом диаметра зерна; кривая 2 показывает изменение потока массы вещества, отнесенного к 1 м3 адсорбента. Расчет проведен при относительной отработке зерен т ] 0.5 и условии применимости основных положений теории послойной отработки зерна. [44]
В адсорбенте через короткий лрдмежуток времени появляется несколько адсорбционных зон. Эти зоны для любого компонента занимают некоторую часть адсорбционной колонны. Позади зоны все компоненты, которые должны быть поглощены, находятся на слое адсорбента. Впереди этой зоны концентрация компонентов равна нулю, если исключить некоторую долю от предыдущих циклов адсорбции или десорбции. Эти зоны формируются и движутся через слой поглотителя. Из всех поглощаемых компонентов вода образует адсорбционную зону в последнюю очередь. Все адсорбционные материалы перестают работать лишь после длительного цикла адсорбции, В установках адсорбции из обрабатываемого потока поглощается 100 % любого компонента до тех пор, пока фронт адсорбционной зоны не достигнет выхода из слоя поглотителя. В этот момент перестает идти процесс адсорбции. После регенерации адсорбента цикл повторяется. Такая модель процесса адсорбции называется моделью послойной отработки адсорбента. Время 0в, при котором фронт зоны достигает конца слоя поглотителя, называется временем проскока. [45]