Технология защиты окружающей среды (теоретические основы). Ветошкин А.Г - 119 стр.

    Общий материальный баланс по сорбируемому веществу в элементе за
время dτ без учета продольного перемешивания газового потока выражается
уравнением
                                _           _
            ∂C           ∂a             ∂C
        −w     S dz dτ =    S dz dτ + ε    S dz dτ .        (3.71)
            ∂z           ∂τ             ∂τ
или окончательно
              _         _           _
           ∂a       ∂C     ∂C
               =−ε      −w    .                       (3.72)
            ∂τ       ∂τ    ∂z
    Равенство (3.72) называют дифференциальным уравнением материаль-
ного баланса периодического процесса адсорбции в слое неподвижного ад-
сорбента.

                            3.2.6. Кинетика адсорбции

Процесс адсорбции складывается из последовательно протекающих стадий
диффузии молекул поглощаемого вещества из потока газа к внешней по-
верхности адсорбента (внешняя диффузия), проникновения молекул внутри
пористого поглотителя (внутренняя диффузия) и сорбции (конденсации) мо-
лекул на внутренней поверхности пор.
    Нестационарная одномерная диффузия может быть описана вторым за-
коном Фика:
                 ∂ (a + c)           ∂ 2c
                           = − De ⋅ F 2 ,                 (3.73)
                    ∂τ               ∂z
где а = X и с = Y – концентрации компонента соответственно в твердой и га-
зовой фазах; De – эффективный коэффициент диффузии; F – поверхность,
перпендикулярная направлению потока; ∂ 2 c / ∂z 2 - частная производная по
градиенту концентрации в направлении оси z.
Механизм конкретного процесса диффузии определяют на основе изучения
зависимостей коэффициентов диффузии от давления, температуры, молеку-
лярных масс поглощаемого вещества и газа-носителя.
     Уравнение кинетики адсорбции:
                  da
                  dτ
                            [
                     = β 0 C − C ∗ (a) ,]                (3.74)

где β0 - коэффициент массопередачи, выражаемый через коэффициенты
внешнего β1 и внутреннего β2 массообмена
                  1         1 D∗    1
                     =  +   +    ,                       (3.75)
                  β 0 β1 β 2 w 2