ВУЗ:
Составители:
3
Л а б о р а т о р н а я р а б о т а 1
ИЗУЧЕНИЕ АДСОРБЦИИ В АППАРАТЕ
С НЕПОДВИЖНЫМ СЛОЕМ ЗЕРНИСТОГО АДСОРБЕНТА
Цель работы: ознакомление с работой адсорбционной установки
периодического действия; определение коэффициентов массопередачи и
защитного действия, предельной величины адсорбции при поглощении
водяного пара цеолитом марки NaХ или CaХ.
Селективность адсорбции цеолитами обусловлена наличием тонких
пор строго определённого размера, поэтому их часто называют молеку-
лярными ситами.
Наибольшее практическое значение получили синтетические цеоли-
ты типа 4А (NaA), 5А (CaA), 13Х (NaХ), 10Х (СаХ). Диаметр пор в моле-
кулярных ситах определяется размером атома катиона. Сама структура –
микропористая, и размер пор близок к размерам малых молекул.
Высокие адсорбционная способность и содержание активной состав-
ляющей в готовом продукте позволяют широко применять цеолит как
адсорбент в химической, энергетической промышленности, в процессах
органического синтеза, методах тонкой очистки газов и жидкостей, в ка-
честве вспомогательных веществ для получения детергентов и т.д.
Циолит адсорбирует: воду, углекислый газ, сероводород, аммиак, мета-
нол, этилен, пропилен, низшие диеновые и ацетиленовые углеводороды, этан.
При низких температурах хорошо адсорбирует газы: неон, аргон,
криптон, ксенон, кислород, азот, окись углерода, метан.
Длительность работы слоя адсорбента в стадии параллельного дви-
жения фронта сорбции рассчитывается по уравнению Н.А. Шилова
0
τ−=τ KL
,
где τ – время защитного действия слоя, с; K – коэффициент защитного
действия, с/м, показывающий время защитного действия слоя длиной 1 м;
L – высота слоя, м; τ
0
– потеря времени защитного действия, с (кинетиче-
ская константа, пропорциональная скорости массообмена, при бесконечно
большой скорости становится равной нулю).
При изучении сорбционного процесса обычно замеряют выходную
кривую сорбции – изменение концентрации поглощаемого вещества во
времени за слоем сорбента (рис. 1). Затем, пользуясь развёрнутым урав-
нением динамики сорбции
−
ω
−=τ 1ln
0
x
x
K
K
KL
V
,
