Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 154 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

154
По другой модели адсорбции предполагается образование на поверхно-
сти химической связи между молекулой газа и частицей адсорбента. Такую
модель называют химической сорбцией или хемосорбцией.
Энергия взаимодействия в процессе хемосорбции близка (но не равна)
энергии химической связи молекулы, состоящей из соответствующих эле-
ментов. Для теоретических расчетов энергии процесса хемосорбции исполь-
зуют уравнение
Шредингера. Его строгое и точное решение получено лишь
для случая взаимодействия одного протона и одного электрона. Теоретиче-
ские методы расчетов более сложных систем весьма громоздки, а их резуль-
таты плохо совпадают с опытными данными, вследствие чего непригодны
для практического использования при проектировании адсорбционных уст-
ройств.
4.2.2. Адсорбенты
Технико-экономические показатели процесса адсорбционной обработки
отбросных газов во многом зависят от свойств адсорбентов, требования к ко-
торым формировались стремлением всемерно снизить энергетические и ма-
териальные затраты на очистку.
Адсорбент - твердое тело, на поверхности и в порах которого происхо-
дит адсорбция. Адсорбенты отличаются высокой пористостью, имеют боль-
шую удельную поверхность
. Так, у наиболее распространенных адсорбентов
она может достигать 1000 м
2
/г.
Промышленные адсорбенты изготавливают из твердых пористых мате-
риалов и используют в дробленном, гранулированном или порошкообразном
виде.
Адсорбент должен иметь высокую сорбционную емкость, т.е. возмож-
ность поглощать большое количество адсорбтива при его малой концентра-
ции в газовой среде, что зависит от удельной площади поверхности и физи-
ко-химических свойств
поверхностных частиц. Адсорбционная емкость ад-
сорбента зависит от его природы. Она возрастает с увеличением поверхно-
сти, пористости, со снижением размеров пор адсорбента, а также с повыше-
нием концентрации адсорбтива в газе-носителе и давления в системе. С уве-
личением температуры и влажности адсорбционная емкость адсорбентов
снижается. Хорошие адсорбенты выдерживают несколько сотен
и тысяч цик-
лов «адсорбция-десорбция» без существенной потери активности.
Адсорбент должен иметь высокую селективность (избирательность) в
отношении адсорбируемого компонента. Он должен обладать достаточной
механической прочностью. Чтобы аэродинамическое сопротивление слоя
было невысоким, плотность адсорбента должна быть небольшой, а форма
частиц обтекаемой и создавать высокую порозность насыпки. Адсорбент для
процесса физической
сорбции должен быть химически инертным по отноше-
нию к компонентам очищаемой газовой среды, а для химической сорбции
(хемосорбции) - вступать с молекулами загрязнителей в химическую реак-
цию. Для снижения затрат на десорбцию уловленных компонентов удержи-
    По другой модели адсорбции предполагается образование на поверхно-
сти химической связи между молекулой газа и частицей адсорбента. Такую
модель называют химической сорбцией или хемосорбцией.
    Энергия взаимодействия в процессе хемосорбции близка (но не равна)
энергии химической связи молекулы, состоящей из соответствующих эле-
ментов. Для теоретических расчетов энергии процесса хемосорбции исполь-
зуют уравнение Шредингера. Его строгое и точное решение получено лишь
для случая взаимодействия одного протона и одного электрона. Теоретиче-
ские методы расчетов более сложных систем весьма громоздки, а их резуль-
таты плохо совпадают с опытными данными, вследствие чего непригодны
для практического использования при проектировании адсорбционных уст-
ройств.

                              4.2.2. Адсорбенты

     Технико-экономические показатели процесса адсорбционной обработки
отбросных газов во многом зависят от свойств адсорбентов, требования к ко-
торым формировались стремлением всемерно снизить энергетические и ма-
териальные затраты на очистку.
     Адсорбент - твердое тело, на поверхности и в порах которого происхо-
дит адсорбция. Адсорбенты отличаются высокой пористостью, имеют боль-
шую удельную поверхность. Так, у наиболее распространенных адсорбентов
она может достигать 1000 м2/г.
     Промышленные адсорбенты изготавливают из твердых пористых мате-
риалов и используют в дробленном, гранулированном или порошкообразном
виде.
     Адсорбент должен иметь высокую сорбционную емкость, т.е. возмож-
ность поглощать большое количество адсорбтива при его малой концентра-
ции в газовой среде, что зависит от удельной площади поверхности и физи-
ко-химических свойств поверхностных частиц. Адсорбционная емкость ад-
сорбента зависит от его природы. Она возрастает с увеличением поверхно-
сти, пористости, со снижением размеров пор адсорбента, а также с повыше-
нием концентрации адсорбтива в газе-носителе и давления в системе. С уве-
личением температуры и влажности адсорбционная емкость адсорбентов
снижается. Хорошие адсорбенты выдерживают несколько сотен и тысяч цик-
лов «адсорбция-десорбция» без существенной потери активности.
     Адсорбент должен иметь высокую селективность (избирательность) в
отношении адсорбируемого компонента. Он должен обладать достаточной
механической прочностью. Чтобы аэродинамическое сопротивление слоя
было невысоким, плотность адсорбента должна быть небольшой, а форма
частиц обтекаемой и создавать высокую порозность насыпки. Адсорбент для
процесса физической сорбции должен быть химически инертным по отноше-
нию к компонентам очищаемой газовой среды, а для химической сорбции
(хемосорбции) - вступать с молекулами загрязнителей в химическую реак-
цию. Для снижения затрат на десорбцию уловленных компонентов удержи-
                                   154