Одними из первых адсорбционных аппаратов, освоенных в промышленных условиях, были адсорберы с неподвижным плотным слоем. Простота устройства и надежность работы обусловили широкое использование аппаратов этого типа и в настоящее время, несмотря на ряд недостатков. Принцип действия адсорберов с неподвижным слоем заключается в пропускании жидкости, содержащей органическое загрязнение, через неподвижный плотный зернистый слой, который адсорбирует растворенные вещества, переносимые потоком. Существуют также аппараты непрерывного действия с движущимся плотным слоем. В верхнюю часть их непрерывно подается адсорбент, который движется сверху вниз обычно без нарушения контакта между частицами, а снизу подается раствор с определенной начальной концентрацией раствора. В задачу расчета таких аппаратов входит определение времени работы аппарата до появления проскоковой концентрации (в аппаратах периодического действия), степени использования адсорбента, размеров аппарат та и т. д.[ ...]
В тот момент, когда граница зоны массопередачи достигает выхода из слоя и появляется проскок растворенного вещества в фильтрат, весь слой адсорбента состоит из участка насыщенного до равновесия, и зоны массопередачи. Время работы адсорбционной колонны до проскока адсорбируемого вещества в фильтрат называют временем защитного действия слоя.[ ...]
Стационарность процесса адсорбции можно считать экспериментально доказанной, если в пределах точности опытов соблюдаются два условия: равенство относительных концентраций адсорбата в подвижной и адсорбционных фазах системы и равенство скоростей движения концентрационных точек сорбционной волны.[ ...]
Сопоставление длины зоны формирования фронта L с длиной зоны массопередачи La при адсорбции растворенных веществ показало, что соотношение этих длин зависит от формы изотермы адсорбции. Для несильно выпуклых изотерм длина зоны формирования фронта а два и более раз больше длины зоны массопередачи. Для весьма выпуклых изотерм соотношением h IL0 близко к единице и даже меньше ее [50].[ ...]
Формула Н. А. Шилова отражает влияние статического к и кинетического ¿о факторов на динамику поглощения слоем. При решении ряда технологических задач необходимо знать степень отработки адсорбционной емкости в данном сечений слоя в заданный момент времени, распределение концентрации вещества в подвижной фазе по высоте слоя, и т.д. Эти характеристики могут быть получены на основе теоретической модели неравновесной динамики адсорбции, позволяющей выявить влияние кинетики адсорбции на работу адсорбционной колонны.[ ...]
Расчет динамики адсорбции растворенных веществ в неподвижном плотном слое активного угля. Теоретическая модель неравновесной динамики адсорбции в неподвижном плотном слое включает уравнения баланса массы, кинетики адсорбции, изотермы адсорбции и соответствующие краевые условия.[ ...]
Следует отметить, что коэффициент входящий в уравнение (V-32), практически не зависит от концентрационных факторов. В то же время использование уравнения (V-31) для количественного описания внутридиффузионной кинетики адсорбции связано с необходимостью учета зависимости коэффициента от заполнения, что существенно осложняем теоретическую сторону исследования.[ ...]
Решение в виде (У-35) получено в работе [53].[ ...]
Отметим, что кривые Шумана (см., например, монографию [43]), которые являются графиками решения уравнений (У-30)— (У-34), в последующем были для значений ¡ = 04-3 уточнены в [54] при расчете теплообмена в неподвижном слоег который описывается аналогичными уравнениями. В монографии [54] приведены удобные для расчетов графики, которые в параметрах динамики адсорбции в плотном слое представлены на рис. У-7. Графики на этом рис. позволяют в случае изотермы сорбции, близкой к прямолинейной, найти выходную кривую и распределение концентрации адсорбированного вещества вдоль слоя, необходимое для определения степени использования сорбента в динамических условиях при известных параметрах процесса как при внешне-, так и при внутридиффу-зионных механизмах массообмена.[ ...]
Там же показано, что внешнедиффузионный массообмен характерен для значений Не<1,0. Для этой стадии наблюдается существенная зависимость коэффициента массоотдачи от средней скорости потока V, рассчитанной на полное сечение колонны. Отметим, что при поглощении растворенных веществ область внешнего переноса массы смещена в сторону более низких чисел Рейнольдса по сравнению с числами Рейнольдса при адсорбции газов и паров. Причина этого, по-видимому, заключается в различии соотношений толщин диффузионного и гидродинамического пограничных слоев при обтекании тел газами и капельными жидкостями [2].[ ...]
Рисунки к данной главе:
| У-5. Зависимость времени защитного действия слоя от его длины |
 |
| У-6. К определению фактора симметричности ВЫХОДНОЙ |
 |
| Расчетный график для определения выходной кривой и изменения концентрации адсорбированного вещества вдоль слоя при линейной изотерме адсорбции. |
 |