Процессы и аппараты газоочистки. Ветошкин А.Г. - 106 стр.

давление десорбции всегда ниже, чем величина, получаемая при адсорб-
ции.
     Равновесие при адсорбции может определяться по следующим урав-
нениям:
                                 a . b. P                 1/ B
        X =KP.   1/ n
                        ,   X =           ,    X = A .Y          ,   (4.1)
                                1 + aP
где Х — концентрация поглощенного адсорбентом вещества, кг/кг; Р —
равновесное давление поглощаемого вещества в газовой смеси, Па; Y —
равновесная концентрация поглощаемого вещества в газовой смеси, кг/кг
инертной части смеси; K, п, а, b, А, В — константы, найденные из опыта.
     Предложен ряд теорий для разработки математических моделей, опи-
сывающих изотерму адсорбции. Для физической адсорбции описано пять
типов изотерм адсорбции. Эти модели и уравнения описывают процессы
хемосорбции, мономолекулярной адсорбции и многослойной адсорбции,
протекающие без капиллярной конденсации.
     Уравнение Фрейндлиха, справедливое в случае мономолекулярной фи-
зической или химической адсорбции, представляет собой эмпирическое
соотношение. В соответствующих случаях оно позволяет хорошо описать
экспериментальные данные, однако не дает точного представления о меха-
низме адсорбции. Это соотношение - первое выражение, выведенное для
описания изотермы адсорбции; его широко применяют при расчете про-
мышленных процессов. Изотерма описывается степенным уравнением, в
котором υ - адсорбированный объем, Р - давление:
      υ = kP 1 / n ,                                           (4.2)
где υ - адсорбированный объем; P - давление.
     При логарифмировании получается линейное уравнение:
      ln υ = ln k + ln P/n .                                   (4.3)
     Таким образом, в логарифмических координатах экспериментальные
данные можно представить в виде прямой линии с наклоном 1/n и отрез-
ком, отсекаемым на оси ординат, равным ln k.
     Уравнение Ленгмюра. Это уравнение является одним из первых, выве-
денных теоретически. Оно было получено для мономолекулярной физиче-
ской адсорбции, но тем не менее описывает и хемосорбцию. Здесь υm -
объем, адсорбируемый при мономолекулярном заполнении поверхности:
      υ = bPυ m /(1 + bP) .                                    (4.4)
     Для обработки данных уравнение можно перегруппировать двумя
способами. Для зависимости Р/υ от Р наклон равен 1/υm, а величина отсе-
каемого отрезка 1/bυm:
            P / υ = (1 / bυ m ) + P / υ m .                    (4.5)


                                         106