Энтропийный метод моделирования процесса адсорбции в псевдоожиженном слое

• Автор: Литвинов, Виктор Николаевич
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 179 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава первая ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Г.. Применение адсорбционных процессов

1.2. Распет адсорбционного равновесия Г

Г.З. Методы расчета процесса адсорбции в псевдоожиженном

слое адсорбента

1.4. Энтропийный подход к моделированию процессов с фазовыми и химическими превращениями

1.5. Постановка задачи исследования

Глава вторая ТЕРЮДИНАМИЧЕСКИЙ МЕТОД МОДЕЛИРОВАНИЯ МНОГОСТУПЕНЧАТОГО АДСОРБЕРА

2.1. Предварительные замечания

2.2. Потарелочный метод расчета многоступенчатого адсорбера
2.3. Алгоритм и примеры расчета
Глава третья КИНЕТИКА МАССОПЕРЕДАЧИ ПРИ АДСОРБЦИИ
3.1. Предварительные замечания
3.2. Модель безактивационной. адсорбции
3.3. Модель активационной адсорбции
3.4. Определение равновесных составов макроячейки
3.5. Изменение свободной энергии Гиббса макроячейгси
3.6. Непроточный аппарат периодического действия
3.7. Многоступенчатый адсорбер непрерывного действия
3.8. Методика проектного расчета многоступенчатого адсорбера
Глава четвертая ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА МЕТОДА
4.1. Выбор метода экспериментального исследования
4.2. Описание экспериментальной установки
4.3. Методика проведения эксперимента
4.4. Обработка результатов экспериментальных исследований
4.5. Обсуждение результатов
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ
ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
ЛИТЕРАТУРА


Г., Протодьяконова И. О., Плановского A. H., Лезина Ю. С. и других. Теоретическое и экспериментальное изучение адсорбции в псевдоожиженном слое проводилось паралельно широкому фронту исследований адсорбции. Достижения в области фундаментальных исследований адсорбции, развиваемые Дубининым М. М., Киселевым A. B., Серпинским В. В. и другими исследователями, позволили более обосновано подходить к созданию математических моделей процесса, учете особенностей адсорбции. Работы выполненные Кельцевым Н. В., Торочешниковым H. G., Шумяцким Ю. И., Золотаревым П. П. и другими, значительно увеличили понимание закономерностей протекания адсорбции, особенно при проведении процесса в стационарном слое. В ранних работах по адсорбции в псевдоожиженном слое рассмотрены случаи однокомпонентной адсорбции или осложненной присутствием слабосорбируемого компонента, изучались возможности проведения процесса адсорбции при различных способах организации псевдоожиженного слоя - периодический непроточный, непрерывный одноступенчатый, многоступенчатый аппараты. В результате этих работ найдено, что наиболее перспективным направлением организации процесса являются многоступенчатые аппараты с системой ступенчато-противоточных слоев. Эти аппараты позволяют за счет приближения к режиму противотока по адсорбенту увеличить степень его отработки. Лишь несколько работ посвящено изучению динамики адсорбции многокомпонентных систем, хотя этот случай в практике наиболее распространен. Однако при его изучении возникают наибольшие трудности при экспериментальном и теоретическом исследовании. Вопросы создания новых процессов с применением адсорбции в псевдоожиженном слое тесно связаны с разработкой новых адсорбентов, аппаратов для проведения адсорбции. Создание высокопрочных адсорбентов и новых типов аппаратов, позволяет надеяться на расширение области применения адсорбционных установок непрерывного действия. Успешное решение этих вопросов связано, повидимому, с дальнейшим проведением исследований на базе накопленного о процессе материала. Г. 2. Существующие методы расчета кинетики адсорбционного процесса используют для характеристики исследуемых систем адсорбат-ад-сорбент данные по адсорбционному равновесию. Рассмотрим кратко методы определения равновесных параметров, которые по разному трактуют поверхность раздела фаз, применительно для одно- и многокомпонентной адсорбции. Ленгмюр, применяя кинетическую теорию газов, получил уравнение для молекулярной адсорбции. Это уравнение обобщено для случая многокомпонентной адсорбции Маркгемом и Бентоном, где введено допущение о постоянстве числа активных центров по отношению к каждому компоненту газовой фазы. Обобщая этот случай для неоднородной поверхности адсорбента, Рочинским и Тодесом введена функция распределения числа адсорбированных центров по энергиям адсорбента. Уравнение для полимолекулярной адсорбции ( БЭТ ) получено Брунауэром, Эмметтом и Теллером при допущении, что поведение каждого адсорбированного слоя в отдельности соответствует концепции Ленгмюра. Принимая другие зависимости состава адсорбированного слоя от предыдущего, получены различные уравнения адсорбционного равновесия одно- и многокомпонентных смесей. Принципиальные различия адсорбционных явлений при адсорбции в микропорах и на поверхности крупных пор потребовали разработки теории объемного заполнения микропор ( ТОЗМ ), где основным геометрическим параметром выступает объем микропор, а не их "поверхность". Для случая адсорбции бинарной смеси решение получено лишь с привлечением полуэмпиркческого соотношения Льюиса, в соответствии с которым в бинарной газовой смеси при постоянном общем давлении адсорбции одного компонента линейно зависит от адсорбции другого компонента. В работах [6,5,,,1] показана возможность термодинамического описания адсорбционного равновесия с привлечением некоторых допущений, вытекающих из простейших приближенных моделей сорбционных систем. В этих исследованиях равновесие фаз описывается стехиометрической и осмотической теориями адсорбции.