Адсорбционные и хемосорбционные методы очистки отходящих газов

Адсорбция и хемосорбция используется для очистки газов с невысоким содержанием газообразных или парообразных примесей, очистка возможна при высоких температурах.

Адсорбция – поглощение веществ из газовой или жидкой фазы твердой фазой, называемой адсорбент.

Адсорбтив – компонент целевым образом извлекаемый из газа; он же в адсорбированном состоянии называется адсорбат.

Адсорбция

Физическая Химическая (хемосорбция)

(поглощаемые молекулы удерживаются (поглощаемые молекулы удерживаются

Силами Ван-дер-Ваальса) за счёт химического взаимодействия с

адсорбентом)

Адсорбенты

Природные Синтетические

В качестве адсорбентов используют пористые материалы с большой внутренней поверхностью, внутренняя структура которых состоит из:

- макропор;

- мезопор;

- микропор.

В соответствии с преимущественным содержанием пор определенного размера промышленные сорбенты делят на микро-, мезо- и макропористые.

В таблице 1 приведены данные по размерам пор и их вкладу в адсорбцию веществ адсорбентами.

Табл.1. Характеристики пор сорбентов

Название пор	Вклад пор в величину адсорбции	Размер пор, м	Объём пор (поверхность адсорбента), см^3/г (см^2/г)	Механизм заполнения адсорбатом
микропоры	основной	1,5∙10^-9≈ эффективный радиус адсорбируемых молекул	0,5	Заполнение объёма в поле адсорбционных сил
мезопоры	В основном транспортная функция	1,5∙10^-9÷ 2∙10^-7	(10÷400)	Моно- и полимолекулярная адсорбция, при завершении возможна капиллярная конденсация
макропоры	Транспортная функция	> 2∙10^-7	0,5÷2	Небольшая мономолекулярна адсорбция

Характеристики сорбентов:

Пористость (порозность) слоя сорбента (доля свободного объёма слоя):

, где

- насыпная плотность, г/см³;

- кажущаяся плотность, г/см³.

Пористость гранул адсорбента:

Форма гранул адсорбентов, как правило, различна, поэтому их диаметр принято выражать через эквивалентный диаметр:

, где

- удельная геометрическая поверхность единицы объёма

, где

S – площадь поверхности гранул сорбента, м²;

V – объём гранул сорбента, м³.

Основные промышленные сорбенты:

• активированные (активные) угли;
• силикагели;
• алюмогели(активный оксид алюминия);
• цеолиты;
• иониты.

Дата добавления: 2014-01-07