Адсорбция в химии
Дипломная работа - Химия
Другие дипломы по предмету Химия
есорбции в кипящем слое: 1-циклон; 2-сепаратор; 3-адсорбер; 4-теплообменники; 5, б-разгрузочные приспособления; 7- десорбер; 5-паровая рубашка.
На рис. 3.4.3 представлена схема установки для адсорбции и десорбции в кипящем слое, состоящей из адсорбера 3 и десорбера 7. В адсорбер 3 через трубу подаются исходная газовая смесь и регенерированный адсорбент из десорбера. В адсорбере создается кипящий слой адсорбента, в котором происходит адсорбция поглощаемой части газового потока. Непоглощенная часть газового потока через сепаратор 2 и циклон 1 удаляется из аппарата.
Из адсорбера адсорбент через разгрузочное приспособление 5 поступает в трубопровод и газом или паром, используемыми для десорбции, увлекается в десорбер 7, в котором десорбция проводится также в кипящем слое. Десорбер снабжен паровой рубашкой 8. Газ после десорбции проходит через теплообменник, где отдает тепло выходящему из адсорбера адсорбенту. Выходящий из десорбера регенерированный адсорбент охлаждается в теплообменнике 4.
На рис. 3.4.4 представлена схема устройства адсорбера с кипящим слоем.
Рис. 3.4.4. Адсорбер с регулируемой высотой кипящего слоя: 1-корпус адсорбера; 2-регулятор давления; 3-трубопровод для подачи регулировочного газа; 4- вспомогательный бак; 5-выход непо-глощеиной части газа; б-крышка адсорбера; 7-труба для подачи адсорбента; 8-загрузочный бункер; 9-труба; 10-труба для подачи исходного газа; 11-разгрузочная труба.
Опытные данные показывают, что процесс адсорбции в кипящем слое характеризуется теми же закономерностями, что и адсорбция в неподвижном слое. Так, время защитного действия слоя меняется прямо пропорционально высоте кипящего слоя. Коэффициент защитного действия адсорбента зависит от скорости газового потока, начальной концентрации газовой смеси и физико-химических свойств системы. При адсорбции в кипящем слое можно принимать скорость газового потока в три-четыре раза большей по сравнению со скоростью при адсорбции в неподвижном слое и значительно интенсифицировать процесс адсорбции.
Заключение
Адсорбционные явления чрезвычайно широко распространены в живой и неживой природе. Толщи горных пород и почвы являются огромными колоннами с адсорбентами, по которым перемещаются водные и газовые растворы. Легочная ткань подобна адсорбенту - носителю, на котором удерживается гемоглобин крови, обеспечивающий перенос кислорода в организм. Многие функции биологических мембран живой клетки связаны со свойствами их поверхности, так, например, общая площадь биологических мембран в организме человека достигает десятков тысяч квадратных метров. Даже такие наши чувства, как обоняние и вкус, зависят от адсорбции молекул соответствующих веществ в носовой полости и на языке. Сегодня адсорбция составляет основу многих промышленных операций и научных исследований. Наиболее важные из них - очистка, выделение и разделение различных веществ, адсорбционная газовая и жидкостная хроматография. Адсорбция является важной стадией гетерогенного катализа и коррозии. Исследования поверхности тесно связаны с развитием полупроводниковой техники, медицины, строительства и военного дела. Адсорбционные процессы играют ключевую роль при выборе стратегии защиты окружающей среды. Адсорбционные методы исследования свойств поверхности позволяют количественно охарактеризовать происходящие при адсорбции межмолекулярные взаимодействия адсорбат-адсорбент и адсорбат-адсорбат, определить термодинамические характеристики адсорбционного равновесия (например, теплоту и энтропию адсорбции), а также исследовать геометрические параметры адсорбента (величину удельной поверхности, объем пор и распределение пор по размерам, характерные для данного материала). Такие исследования необходимы для понимания факторов, управляющих адсорбционными процессами и обеспечивающих возможность выбора и разработки эффективных адсорбентов с необходимыми для решения конкретных задач свойствами.
Список использованной литературы
1. Процессы и аппараты: учебник для студ. учреждений сред. проф. образования/ Д.А. Баранов, А.М. Кутепов. - 2-е изд., - М.: Издательский центр Академия, 2005;
. Процессы и аппараты химической технологии: Учебник для вузов./Дытнерский Ю.И. Изд. 2-е. В 2-х кН. Часть 2. Массообменные процессы и аппараты. М.: Химия, 1995;
. Киселев А.В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии. М.: Высш. шк., 1986;
. Грег С., Синг К. Адсорбция, удельная поверхность, пористость. М.: Мир, 1984;
. Российский химический журнал. 1995. Т. 39, № 6.
.Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы. М.: Химия, 1989. 464с.
.Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.: Химия, 1984. 592с.
8.
.
.