Адсорбция

Промышленные адсорбенты и иониты. Десорбция. Материальный баланс адсорбции.

Адсорбция и ионный обмен. Межфазовое равновесие при адсорбции.

Тема 3.6. Адсорбция 2ч.

Студент должен:

знать:

- сущность процесса адсорбции;

- типы адсорбентов, устройство и принципы работы адсорбентов;

- принципы составления материального баланса процесса адсорбции.

Классификация и устройство аппаратов для проведения адсорбции.

Адсорбция – массообменный процесс избирательного поглощения компонентов из газовых (паровых) систем и жидкостей твердыми поглотителями-адсорбентами.

Адсорбция широко применяется в промышленности при очистке и осушке газов, выделении компонентов из растворов, разделении газожидкостных смесей. Процесс адсорбции используется в хроматографических методах разделения газовых смесей и в газовой хроматографии – эффективном методе анализа состава газов и паров, а также в качестве одного из методов инженерной защиты окружающей среды.

По сравнению с другими массообменными процессами адсорбция наиболее эффективна в случае малого содержания извлекаемого компонента в исходной смеси.

Различают два вида адсорбции: физическую и химическую.

Физическая адсорбция вызывается силами взаимодействия молекул поглощаемого вещества с адсорбентом без образования химических связей.

Химическая адсорбция (хемосорбция) характеризуется химическим взаимодействием между средой и адсорбентом, что позволяет образовывать новые химические соединения на поверхности и внутри адсорбента.

Оба вида адсорбции экзотермичны. Однако если теплота, выделяющаяся при физической адсорбции газов и паров соизмерима с их теплотой конденсации (85...125 кДж/кмоль), а в случае растворов даже меньше, то теплота химической адсорбции достигает нескольких сотен кДж/кмоль.

Десорбция – процесс обратный адсорбции, заключающийся в извлечении из адсорбента адсорбированных веществ, предназначенный для восстановления его первоначальных свойств.

К сорбционным процессам относятся также ионообменные процессы, заключающиеся во взаимодействии растворов электролитов с сорбентами-ионитами, обладающими способностью обменивать присутствующие в них свободные ионы на ионы, находящиеся в растворе.

Простота и высокая эффективность ионообменных процессов позволяет реализовать их на любом уровне: от лабораторных колонок и слоев, до многотонных промышленных фильтров.

Эти процессы применяются для глубокой очистки растворов (деминерализация воды в теплоэнергетике, удаление из сточных вод вредных примесей, регенерация электролитов гальванических цехов); получения кислот и щелочей из солей, а также солей требуемого состава; извлечения металлов из обедненных руд и океанических вод и т. д.

Дата добавления: 2014-01-04