Лабораторный практикум по курсу "Процессы и аппараты". Часть 2. Массообменные процессы. Николаев Г.И - 7 стр.

       Поток жидкости, содержащей растворенное вещество в концентрации С0, при
адсорбционном фильтровании поступает в слой пористых зерен и омывает их, заполняя
межзерновые пустоты слоя адсорбента. В результате массопереноса растворенного вещества
к внешней границе зерен адсорбента и от внешней границы зерна по системе пор к его
центру молекулы вещества адсорбируются и концентрация раствора по мере его
продвижения вдоль слоя падает от С0 до 0 или до предельно допустимой концентрации
адсорбирующего вещества в фильтрате, определяемой техническими и санитарно-
гигиеническими нормами. После того как концентрация извлекаемого из раствора вещества
в фильтрате превысит предельно допустимое значение, адсорбционный фильтр
останавливают на регенерацию. Таким образом, в жидкости заполняющей межзерновые
пустоты адсорбционного фильтра, концентрация в момент проскока вещества в фильтрат
изменяется от С0 на входе в слой адсорбента до Спр на выходе из слоя адсорбента. Также
постепенно, начиная от входного сечения, увеличивается насыщенность сорбента
извлекаемыми из воды веществом. По истечении некоторого времени сначала первый слой, а
затем и последующие слои загрузки перестанут извлекать из воды загрязняющее вещество.
При этом концентрация вещества в фильтрате, выходящем из этих слоев, будет равна
первоначальному содержанию его поступающей на фильтр воде С0 . Для таких полностью
насыщенных слоев эта концентрация С будет равновесной с предельной емкостью сорбента
а0 в данных условиях.
       Скорость движения жидкости вдоль зерен адсорбента в фильтрующем слое
определяется средней скоростью фильтрования:
                             V=Q/Fф                    (3.1)
       где: Q - объемный расход жидкости в единицу времени, м3/с
             Fф - площадь сечения фильтра, м2
       Для расчета сорбционных фильтров используется закономерность, сформулированная
Шиловым Н.А.
                           Т = к*Н - τ                   (3.2)

      где: Т – время защитного действия сорбционного фильтра;
         Н – высота сорбционной загрузки ( при нескольких последовательно работающих
фильтрах Н представляет собой общую высоту загрузки всех фильтров);
        К – коэффициент защитного действия;
        τ - потеря времени защитного действия.
      Значение К определяется по формуле:
                                  а0
                          к =                           (3.3)
                                V * C0

   где:а0 – равновесная с концентрацией предельная насыщенность сорбента,
      V - скорость фильтрации,
      C0 - концентрация загрязняющего вещества в исходной воде.
   Величина а0 устанавливается по экспериментальной изотерме сорбции ( рис 2.1).