Влияние электрофизических воздействий на сорбционно-десорбционные процессы в системе твердое тело - газ

• Автор: Ченцов, Михаил Сергеевич
• Шифр специальности: 02.00.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 116 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
СОДЕРЖАНИЕ.
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР

2.1. Обзор ассортимента адсорбентов.

2.2. Области применения адсорбционных процессовIО

2.3. Виды электромагнитных полей и их воздействие на процессы

массопереноса.

2.3.1. Основные характеристики магнитного поля.

2.3.2. Количественные характеристики магнитного поля.

2.3.3. Электростатическое поле.

2.3.4. Электромагнитное взаимодействие.
2.3.5. Электромагнитные взаимодействия в среде
2.4. Методы применения электрофизических воздействий в
адсорбционных и смежных с ними процессах
2.4.1. Изменение свойств водных систем после магнитной обработки
2.4.1.1. Гидратация ионов.А
2.4.1.2. Магнитная восприимчивость
2.4.1.3. Электропроводность
2.4.1.4. Вязкость
2.4.1.5. Химические реакции
2.4.1.6. Поверхностное натяжение и адсорбция.
2.4.1.7. Кристаллизация.
2.4.1.8. Смачивание
2.4.1.9. Коагуляция
2.4.1 Испарение замораживание
2.4.1 Ионный обмен и отмывка сорбентов.
2.4.2. Диффузия пара в неоднородном электрическом поле.
2.5. Возможные механизмы влияния ЭМП на водные системы
2.5.1. Изменение структуры водных растворов воздействием на ионы
2.5.2. Роль газов, растворенных в воде.
2.5.3. Воздействие полей на ионы в водном растворе.
2.6. Возможные механизмы влияния ЭФВ на процессы массопереноса в
пористых телах.
2.7. Применения электромагнитных воздействий в науке и технике
2.8. Выводы из аналитического обзора
2.9. Цель и задачи работы.
2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ СОРБЦИОННЫХ СВОЙСТВ И
ФИЗИКОХИМИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ ИСПОЛЬЗУЕМЫХ МАТЕРИАЛОВ.
2.1. Технические характеристики используемых сорбентов
2.1.1. Параметры пористой структуры активных углей.
2.1.2. Свойства использованных минеральных сорбентов.
2.1.3. Состав примесей в силикагелях КСМ6 и КСМГ.3
2.1.4. Методика подготовки образцов
2.1.5. Им премирование образцов
2.2. Изотермы адсорбции.
2.3. Кинетика адсорбции.
2.3.1. Кинетика адсорбции в статических условиях.
2.3.2. Кинетика адсорбции в динамических условиях
2.4. Кинетика десорбции.
2.5. Динамика адсорбции.
2.6. Динамика десорбции.
2.7. Масштабирование динамики сорбции и десорбции.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗОТЕРМ СОРБЦИИ ПАРОВ БЕНЗОЛА НА
АКТИВНЫХ УГЛЯХ.
3.1. Расчет характеристической энергии адсорбции по изотермам
сорбции паров бензола на АГ3, АЗП, СКТ3, СКТ6А, ПАУ и ФАС
3.2. Исследование влияния МП на изотермы сорбции паров бензола на ПАУ и ФАС
3.3. Выводы по главе
4. КИНЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СОРБЦИИ И ДЕСОРБЦИИ
4.1. Исследование кинетики адсорбции паров бензола углями АГ3 и
СКТ3 и паров воды КСМГ и ОСГ в МП, в условиях естественной конвекции.
4.2. Кинетика регенерации ОСГ в МП
4.3. Исследование однородности пористого состава промышленных
активных углей АГ3, АГЗП, СКТ3, СКТ6А.
4.4. Исследование влияния МП на кинетику поглощения паров бензола
в условиях принудительной конвекции углями АГ3, АГЗП, СКТ3, СКТ6А первая методика
4.5. Разработка методики кинетических исследований адсорбции паров
на единой навеске вторая методика
4.6. Исследование влияния МП на кинетику поглощения паров бензола в условиях принудительной конвекции углями СКТ6А, ПАУ, ФАС
вторая методика.
4.7. Исследование влияния МП на кинетику поглощения паров спирта в
условиях принудительной конвекции углями ПАУ и ФАС
4.8. Исследование влияния МП на кинетику поглощения паров спирта в условиях принудительной конвекции сорбентами на угольной
основе с ферромагнитными добавками
4.9. Выводы по главе
5. ИССЛЕДОВАНИЯ ДИНАМИКИ СОРБЦИИ И ДЕСОРБЦИИ
5.1. Исследование динамики адсорбции паров воды силикагелями
КСМГ, КСМ6, КСК2 в МП.
5.2. Исследование динамики адсорбции паров воды сорбентами на основе АОА, импрегнированными гигроскопичными хлоридами 1л,
Са и Бе, и ОСВ в МП.
5.3. Исследование динамики адсорбции паров воды силикагелями КСК
2, ОСВ основа, КСМ6 и КСМГ в ЭП плоского конденсатора.
5.4. Исследование динамики десорбции паров воды на силикагелях
КСМГ и КСМ6, и импрегнированном осушителе ОСГ
5.4.1. Динамика регенерации КСМГ и КСМ6 в МП.
5.4.2. Динамика регенерации ОСГ в МП
5.4.3. Динамика регенерации ОСГ в ЭП
5.5. Выводы по главе
6. МАСШТАБИРОВАНИЕ ДИНАМИКИ СОРБЦИИ И ДЕСОРБЦИИ.
6.1. Масштабирование процесса регенерации осушителя ОСГ в
динамических условиях в МП.
6.2. Масштабирование динамики сорбции паров воды на ОСГ в
неоднородном ЭП
6.3. Масштабирование процессов адсорбции и десорбции паров воды на
осушителе ОСГ при циклической работе сорбционной установки с использованием неоднородного ЭП
6.4. Выводы по главе
ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ.
БИБЛИОГРАФИЯ


Что и определяет специфику адсорбционного и каталитического действия, кроме того, значение имеет наличие или отсутствие на поверхности гетероатомов кислорода, азота, серы и других, часто входящих в состав особых нефазовых поверхностных соединений , . Ещ в начале го столетия были сделаны попытки использовать углеродные материалы в качестве сорбентов, способных к ионному обмену. С начало для этой цели применяли вещества типа активных углей, полученной обработкой органических веществ концентрированной серной кислотой. Правда, использование их в практике, например, водоподготовки, существенно затруднялось тем, что многие природные угли сильно набухают. Содержат большие количества вымываемых в растворы органических и минеральных примесей, очень чувствительны по отношению к кислотам и щелочам щелочные соли гуминовых кислот растворимы в воде, легко пептизируются. Поэтому природные угли применяли главным образом после стабилизации обработкой различными веществами кислотами, щелочами, солями алюминия, меди, хрома и др. Для улучшения механических и катионообменных свойств широко применяли сульфирование углей дымящейся серной кислотой, благодаря чему в уголь вводили сильнокислотные сульфогруппы, а так же вследствие окисления дополнительные карбоксильные группы. При сульфировании происходило ещ и поликонденсация структуры, в результате чего природный уголь сильно уплотнялся, гомогенизировался и превращался в гель, резко повышалась его химическая и механическая устойчивость. Сульфоугли в свое время широко использовали в химической практике, однако по свойствам они все же сильно уступали синтетическим ионообменным смолам, т. Худшие механическую и химическую устойчивость, меньшую способность к ионному обмену, вследствие чего были почти повсеместно вытеснены синтетическими катионитами. Существуют углеродные ионообменники на основе карбонизатов искусственных и природных углеродосодержащих веществ активированных углей с жесткой пористой структурой, высокой химической, термической и радиационной устойчивостью, значительной электропроводностью, которые проявляют интересные особенности сорбционного поведения в растворах электролитов, а также разнообразные каталитические свойства, и обладает несомненными преимуществами перед синтетическими ионитами при решении важных технологических задач . Также широкое распространение получили гранулированные силикагели . Косвенной характеристикой структуры силикагелей является насыпная плотность у крупно пористых силикагелей она равна 0,4 0,5 , у мелкопористых 0,7 0,8 гсм3. Для мелкопористых силикагелей кажущаяся плотность составляет 1,1 гсм3, истинная плотность 2, гсм3. Мелкопористая структура механически более прочная, чем крупнопористая. Показатель прочности, определенный по устойчивости к истиранию во вращающемся барабане со стальными мелющими телами, для крупнопористых силикагелей находятся в пределах , а для мелкопористых . Разновидностью крупнопористых структур является аэросил, широко применяющийся, в частности, в качестве изоляционного материала. Его получают прокаливанием кремнийорганических соединений в кислородосодержащей среде, в результате чего органические вещества выгорают. В последние годы наблюдается некоторые новые тенденции в разработке технологии производства силикагелей получение чистых силикагелей на основе золя кремниевой кислоты получение бидисперсных формованных силикагелей разработка способов, позволяющих изготовлять силикагели без сброса солей в сточные воды или обеспечивающих их эффективную утилизацию расширение ассортимента промышленных силикагелей по характеристикам пористой структуры разработка технологий производства шариковых водостойких силикагелей . В последнее время широкое применение получили цеолиты адсорбенты с регулярной структурой пор, что позволяет осуществлять процессы разделения веществ на основе разницы размеров и форме молекул. Сырьем для получения натриевой формы цеолитов являются силикат глыба, гидроксид алюминия и гидроксид натрия . Адсорбционные и каталитические свойства адсорбентов определяются в основном химическим строением их поверхности и характером пористости величиной удельной поверхности, размером пор и распределением объема пор по их радиусам.