Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 152 стр.

     Оптимальные концентрации загрязнителей в газах, подаваемых на очи-
стку, находятся в пределах 0,02...0,5% об. (в пересчете на соединения с моле-
кулярной массой ~ 100). Современные технические возможности не позво-
ляют снижать концентрации загрязнителей посредством адсорбции до сани-
тарных норм. Ориентировочно минимальные конечные концентрации за-
грязнителей, соответствующие приемлемым характеристикам адсорбцион-
ных аппаратов, на практике составляют 0,002...0,004% об. Поэтому адсорб-
ционная очистка газов с начальным содержанием загрязнителя менее 0,02%
уместна, если это дорогостоящий продукт или вещество высокого класса
опасности.
     Обработка отбросных газов с высокой (более 0,2...0,4% об. в пересчете
на соединения с молекулярной массой порядка 100...50) начальной концен-
трацией загрязнителя требует значительного количества адсорбента и, соот-
ветственно, больших габаритов адсорбера. Громоздкость аппаратов вызыва-
ется и малыми (до 0,5 м/с) значениями скорости потока через слой адсорбен-
та, поскольку при более высоких скоростях резко возрастает истирание и
унос адсорбента. Так, потери адсорбента за счет уноса могут доходить при
скоростях потока 1...1,5 м/с до 5% в сутки.
     Однако возможности процесса адсорбции еще далеко не исчерпаны. В
ряде случаев он может быть использован для создания очистных систем но-
вого поколения, удовлетворяющих не только санитарным нормам, но и эко-
номическим требованиям. К примеру, адсорбцию можно применить в двух-
ступенчатой схеме очистки для предварительного концентрирования сильно
разбавленных органических загрязнителей, поступающих затем на термо-
обезвреживание. Таким образом концентрации загрязнителей в вентиляци-
онных выбросах можно повысить в десятки раз.
     Адсорбция может протекать в неподвижном слое, перемещающемся
(движущемся) слое, кипящем (псевдоожиженном) слое адсорбента.

                            4.2.1. Теория адсорбции

     Способность поверхностных частиц (ионов, атомов или молекул) кон-
денсированных тел притягивать и удерживать молекулы газа обусловлена
избытком энергии на поверхности (по сравнению со средней энергией частиц
в объеме тела) и присуща всем твердым веществам и жидкостям. На практи-
ке в качестве адсорбентов выгодно использовать вещества с развитой удель-
ной (на единицу объема) поверхностью.
     Количество адсорбата, удерживаемое на единичной площади поверхно-
сти раздела фаз, в конечном счете определяется силой взаимодействия между
молекулами адсорбируемого вещества и частицами, находящимися в припо-
верхностных слоях адсорбента.
     Благодаря постоянным колебаниям центров зарядов (электронных обо-
лочек и ядер) атомов около среднего положения непрерывно возникают
и исчезают дипольные, квадрупольные, высшие мультипольные моменты.
Они создают в пространстве вокруг атомов пульсирующие электрические
                                     152