Процессы инженерной защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г. - 218 стр.

внутри пористого поглотителя (внутренняя диффузия) и сорбции (конден-
сации) молекул на внутренней поверхности пор.
      Нестационарная одномерная диффузия может быть описана вторым
законом Фика:
              ∂ (a + c)           ∂ 2c
                        = − De ⋅ F 2 ,                      (4.75)
                 ∂τ               ∂z
где а = X и с = Y – концентрации компонента соответственно в твердой и
газовой фазах; De – эффективный коэффициент диффузии; F – поверх-
ность, перпендикулярная направлению потока; ∂ 2 c / ∂z 2 - частная произ-
водная по градиенту концентрации в направлении оси z.
      Механизм конкретного процесса диффузии определяют на основе
изучения зависимостей коэффициентов диффузии от давления, температу-
ры, молекулярных масс поглощаемого вещества и газа-носителя.
      Уравнение кинетики адсорбции:
             da
             dτ
                      [          ]
                = β 0 C − C ∗ (a) ,                        (4.76)
где β0 - коэффициент массопередачи, выражаемый через коэффициенты
внешнего β1 и внутреннего β2 массообмена
              1     1     D∗
                          1
                 =  +   +    ,                             (4.77)
              β 0 β1 β 2 w 2
где D* - коэффициент продольной диффузии; w - скорость потока газа.
      Различают стационарные и нестационарные процессы адсорбции. В
стационарном процессе концентрация адсорбата в каждой точке слоя по-
глотителя постоянна и непрерывна. В практике санитарной очистки газа
наиболее распространены нестационарные периодические процессы.
      Для построения рабочей линии процесса необходимо располагать
величинами динамической адсорбционной емкости адсорбента aд по из-
влекаемому компоненту для заданных концентраций адсорбента на входе в
адсорбер и выходе из него:
                 a д = C 0 ⋅ w0 ⋅ τ ,                  (4.78)
где C0 - концентрация примеси в очищаемом газе на входе в адсорбер; w0 -
приведенная к сечению аппарата скорость газа; τ - время защитного дей-
ствия слоя адсорбента.
      Необходимая высота (длина) H слоя поглотителя может быть рас-
считана по общему уравнению массопередачи:
              w0 ⋅ dc = β 0 (c − c*) ⋅ dH ;                (4.79)
откуда высота слоя


                                      218