|
поглотителя, определяется из уравнения, называемого уравнением кинетики сорбции:
...,
где β - кинетический коэффициент или коэффициент массопередачи; (С-у) -разность между содержанием вещества в газовом потоке и концентрацией газа, находящегося в равновесии с поглощенным веществом.
В основе расчета процессов очистки и рекуперации, осуществляемых с помощью твердых сорбентов, лежат закономерности динамики адсорбции. Динамика сорбционных процессов рассматривает пространственно-временное распределение компонентов между фазами системы, возникающее при перемещении этих фаз относительно друг
друга.
При продувке газа через слой сорбента в газовой и твердой фазах образуется концентрационное поле поглощаемого вещества; движение точек поля происходит в соответствии с уравнением Викке:
...
где U - скорость движения точки вдоль слоя сорбента, м/с; w - скорость газа в слое, м/с; ..., причем а=f(с); с - концентрация адсорбата в газовой фазе.
Для выпуклой изотермы адсорбции при ... Это означает, что точки, соответствующие меньшим концентрациям, движутся вдоль слоя адсорбента медленнее, чем точки с большими концентрациями и через определенный интервал времени в концентрационном поле должна установиться единственная концентрация поглощаемого вещества, равная начальной. Образуется сорбционный фронт, перемещающийся в слое параллельно самому себе, что приводит к послойной обработке сорбента. При этом концентрация адсорбата в газовой фазе распределяется от С=0 до Сi.
Последняя величина называется концентрацией проскока и является наименьшей концентрацией поглощаемого вещества на выходе из слоя адсорбента, которая определяется аналитически. Время, при котором за слоем сорбента появляется проскоковая концентрация, называется временем проскока или временем защитного действия слоя
τпр.
Количество поглощенного слоем сорбента вещества при появлении за слоем сорбента проскоковой концентрации характеризует динамическую активность сорбента. Динамическая активность сорбента всегда меньше его равновесной или статической активности, соответствующей количеству поглощенного вещества после появления за слоем начальной концентрации адсорбата Со.
Зависимость между временем защитного действия слоя гпр. и его длиной L устанавливается уравнением Шилова (рис. 4.2):
...
|
