Теоретические основы защиты окружающей среды. Ветошкин А.Г. - 157 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

157
Единственным адсорбентом, удовлетворительно работающим во влаж-
ных средах, является активированный уголь. Он удовлетворяет и большинст-
ву других требований, в связи с чем широко применяется. Одним из основ-
ных недостатков активированного угля является химическая нестойкость к
кислороду, особенно при повышенных температурах.
Остальные адсорбенты проявляют, как правило, селективность к улав-
ливанию загрязнителей. Так
, оксиды алюминия (алюмогели) используются
для улавливания фтора и фтористого водорода, полярных органических ве-
ществ, силикат кальция - для улавливания паров жирных кислот, силикагель
- для полярных органических веществ, сухих газовых смесей. Большинство
полярных адсорбентов можно использовать для осушки газов.
Для процессов хемосорбции используется импрегнирование некоторых
из приведенных сорбентов. Импрегнирующие (пропитывающие) вещества
могут
действовать двояко: вступать в реакции с определенными загрязните-
лями или катализировать реакции, ведущие к их обезвреживанию - распаду,
окислению и т.д. Так, при взаимодействии активированного угля, обработан-
ного тяжелыми галогенами (бромом, йодом), с метаном или этаном, образу-
ются тяжелые галогензамещенные углеводороды, которые затем легко ад-
сорбируются. Алюмосиликаты, пропитанные оксидами железа,
при темпера-
туре разложения галогенорганических соединений способствуют реакции
хлора с оксидом металла. Образовавшиеся парообразные хлориды металлов
могут быть в дальнейшем легко сконденсированы, так как имеют низкую уп-
ругость насыщенных паров.
4.2.3. Механизм процесса адсорбции
Адсорбционные явления развиваются на границе твердой или жидкой
фазы с другой жидкой фазой или газом. Наибольшее практическое значение
имеет рассматриваемая далее адсорбция на поверхности твердых частиц.
При прохождении потока газа через адсорбент (рис. 4.9) сначала участ-
вует в работе лишь слой высотой H
0
, в котором начальная концентрация из-
влекаемого вещества снижается до нуля (работающий слой или зона массо-
передачи).
Кривая распределения
концентраций адсорбтива
в газе (растворе) до
насыщения первого слоя
адсорбента
Фронт адсорбции
Н
0
С
С
0
Последовательное
насыщение
Слоев адсорбента
Н
Н
0
h
С
Рис. 4.9. К механизму процесса адсорбции
     Единственным адсорбентом, удовлетворительно работающим во влаж-
ных средах, является активированный уголь. Он удовлетворяет и большинст-
ву других требований, в связи с чем широко применяется. Одним из основ-
ных недостатков активированного угля является химическая нестойкость к
кислороду, особенно при повышенных температурах.
     Остальные адсорбенты проявляют, как правило, селективность к улав-
ливанию загрязнителей. Так, оксиды алюминия (алюмогели) используются
для улавливания фтора и фтористого водорода, полярных органических ве-
ществ, силикат кальция - для улавливания паров жирных кислот, силикагель
- для полярных органических веществ, сухих газовых смесей. Большинство
полярных адсорбентов можно использовать для осушки газов.
     Для процессов хемосорбции используется импрегнирование некоторых
из приведенных сорбентов. Импрегнирующие (пропитывающие) вещества
могут действовать двояко: вступать в реакции с определенными загрязните-
лями или катализировать реакции, ведущие к их обезвреживанию - распаду,
окислению и т.д. Так, при взаимодействии активированного угля, обработан-
ного тяжелыми галогенами (бромом, йодом), с метаном или этаном, образу-
ются тяжелые галогензамещенные углеводороды, которые затем легко ад-
сорбируются. Алюмосиликаты, пропитанные оксидами железа, при темпера-
туре разложения галогенорганических соединений способствуют реакции
хлора с оксидом металла. Образовавшиеся парообразные хлориды металлов
могут быть в дальнейшем легко сконденсированы, так как имеют низкую уп-
ругость насыщенных паров.

                           4.2.3. Механизм процесса адсорбции

     Адсорбционные явления развиваются на границе твердой или жидкой
фазы с другой жидкой фазой или газом. Наибольшее практическое значение
имеет рассматриваемая далее адсорбция на поверхности твердых частиц.
     При прохождении потока газа через адсорбент (рис. 4.9) сначала участ-
вует в работе лишь слой высотой H0, в котором начальная концентрация из-
влекаемого вещества снижается до нуля (работающий слой или зона массо-
передачи).
                     Кривая распределения
          С        концентраций адсорбтива    С
                                                            Последовательное
                      в газе (растворе) до
                                                            насыщение
                   насыщения первого слоя
                                                            Слоев адсорбента
     С0                    адсорбента
                     Фронт адсорбции               Н0       h

              Н0                                        Н


                        Рис. 4.9. К механизму процесса адсорбции


                                             157