Моделирование жидкофазной адсорбции неэлектролитов на основе представления об энергетически неоднородном адсорбционном пространстве

• Автор: Взнуздаев, Марат Евгеньевич
• Шифр специальности: 02.00.04
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2000
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 104 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

В.1. Актуальность проблемы

В.2. Цель работы

В.З. Научная новизна и практическое значение

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ТЕОРИИ АДСОРБЦИОННОГО РАВНОВЕСИЯ

1.1. Адсорбция индивидуальных веществ

1.1.1. Теория объемного заполнения микропор

1.1.2. Осмотическая теория адсорбции.

1.1.3. Стехиометрическая теория адсорбции
1.1. 4 . Особые случаи адсорбционного равновесия
1.2. Многокомпонентная адсорбция .
1.2.1.Расширение теории мономслекулярной адсорбции модель МаркгемаБентона
1.2.2.Модель идеального адсорбционного раствора МайерсаПраусница
1.2.3. Теория Арнольда.
1.2.4. Модель многокомпонентной адсорбции на основе ТОЗМ
1.2.5. Теория Гранта и Манеса
1.2.6. Модель вакансионного раствора для многокомпонентной адсорбции
1.2.7. Стехиометрическая теория многокомпонентной адсорбции
1.2.8. Модель неоднородных микропористых структур .
1.3. Жидкофазное адсорбционное равновесие
1.3.1. Специфика жидкофазной адсорбции
1.3.2. Измерение изотерм избыточной сорбции .
1.3.3. Микроскопический подход
1.3.4. Макроскопический подход
1.3.5. Модификации газофазных методов.
2. ПРИМЕНЕНИЕ МЕТОДА НЕОДНОРОДНОГО АДСОРБЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ ЖИДКОФАЗНОЙ АДСОРБЦИИ
2.1. Модель на основе представления о неоднородном адсорбционном пространстве как средство априорного расчета изотермы избыточной адсорбции
2.1.1. Понятие энергетической неоднородности в применении к адсорбенту4
2.1.2. Вывод системы уравнений для расчета изотермы избыточной адсорбции.
2.1.3. Процедура расчета для жидкой двухкомпонентной смеси .
2.1.4. Сравнительный методика расчета по МайерсуПраусницу .
2.1.5. Обработка экспериментальных данных по модели неоднородного адсорбционного пространства
2.2. Модель неоднородного адсорбционного пространства и состояние адсорбционной фазы .
2.2.1. Расчет распределения состава адсорбата по адсорбционному объему
2.2.2. Ограничения применимости метода.
3. КОРРЕЛЯЦИЯ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ДАННЫХ ЖИДКОФАЗНОЙ АДСОРБЦИИ НА
ОСНОВЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ПОДХОДА
3.1. Вывод корреляционного уравнения и расчет избыточной изотермы.
3.2. Предсказательные возможности метода .
3.3. Модификация метода для корреляции знакопеременных изотерм
ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


В.1. В.2. В.З. Осмотическая теория адсорбции. Многокомпонентная адсорбция . Теория Арнольда. Модель неоднородных микропористых структур . Измерение изотерм избыточной сорбции . Модификации газофазных методов. Вывод системы уравнений для расчета изотермы избыточной адсорбции. Процедура расчета для жидкой двухкомпонентной смеси . Сравнительный методика расчета по МайерсуПраусницу . Модель неоднородного адсорбционного пространства и состояние адсорбционной фазы . Ограничения применимости метода. Вывод корреляционного уравнения и расчет избыточной изотермы. Предсказательные возможности метода . ВЫВОДЫ. ЛИТЕРАТУРА. В.1. Процессы, связанные с адсорбцией из жидкой фазы, широко распространены в различных отраслях промышленности. Они применяются в таких технологиях, как очистка сточных вод, разделение смесей, получение чистых веществ, а также в медицине и других производственных и научных областях. Адсорбция из жидкости всегда является многокомпонентной. Это затрудняет разработку соответствующих технологий, так как подбор оптимальных параметров процесса в этом случае требует большого объема трудоемких и длительных экспериментов. Надежный метод априорного расчета параметров адсорбционного равновесия в растворах на основе данных индивидуальной адсорбции компонентов псзеолит сократить объем экспериментальной работы. Качественный метод описания изотерм избыточней сорбции, использующий минимум эмпирических параметров, повысит ценность экспериментальных данных и позволит дать им правильное физическое толкование. Возможности предсказания поведения адсорбционной фазы при адсорбции жидких смесей по изотермам чистых компонентов существенно ниже, чем для газовой фазы, поскольку избыточная адсорбция, являющаяся в этом случае основной экспериментальной величиной, обычно оказывается весьма чувствительной по отношению к параметрам используемой модели. Универсальный метод корреляции и априорного расчета адсорбции из растворов на адсорбентах различной природы в настоящее время неизвестен. Таким образом, задача расчета жидкофазной адсорбции актуальна с точки зрения практического использования в реальных адсорбционных процессах. Кроме того, такая модель, несомненно, будет иметь значение в развитии теории адсорбционных процессов. В.2. Целью диссертации является разработка метода расчета параметров адсорбционного равновесия в случае адсорбции жидких растворов различного состава на адсорбентах различной пористой структуры. Искомый метод должен обладать достаточной предсказательной силой и, в то же время, быть пригодным для качественного описания результатов эксперимента при минимуме эмпирических параметров. Основой для построения модели является термодинамический подход, в котором адсорбционное пространство считается неоднородным с энергетической точки зрения. Опираясь на принцип неоднородного адсорбционного пространства НЛП, необходимо разработать методики априорного расчета изотерм избыточной сорбции компонентов раствора по индивидуальным изотермам, расчета распределения состава внутри адсорбционного пространства, вычисления коэффициентов активности компонентов в адсорбционной фазе и корреляции экспериментальных данных жидкофазной адсорбции . В.3.