Уравнение - шилов
Cтраница 4
Расчет величин, входящих в уравнение Шилова, можно провести, исходя из выходной кривой, причем последняя может быть снята на промышленной адсорбционной установке. Так как уравнение Шилова, как показал Ю. В. Шостенко [2], может быть применимо к десорбции, то нижеприведенные уравнения также могут быть применимы к десорбции. [46]
На рис. 14.15 представлена графическая интерпретация зависимости L и тпр. Линейный участок кривой отвечает уравнению Шилова. [47]
 |
Выходная кривая анионита АВ-17 при скорости фильтрования 100 м / ч.| Выходная кривая анионита АВ-17 при скорости фильтрования 150 м / ч. [48] |
Таким образом, приведенные данные показывают возможность применить изложенный метод для расчета ионообменных фильтров, работающих при повышенных скоростях. Для этого необходимо определить вид уравнения Шилова для какой-либо одной скорости фильтрования и воспользоваться методом подобия. [49]
 |
Выходные кривые в зависимости от исходной концентрации.| Изменение выходной концентрации для стационарного и для непрерывно движущегося слоя. [50] |
Выходные кривые рис. 7 указывают еще на одну особенность. Обычно расчет аппаратов с неподвижным слоем ведется по уравнению Шилова при помощи определения времени защитного действия. Для стационарного взвешенного слоя с некоторым приближением тоже возможно применять это уравнение. При этом было установлено, что скорость процесса до момента проскока и количество поглощенного вещества единицей веса сорбента в единицу времени остаются постоянными. [51]
Обращение в нуль потери времени защитного действия Т0 в уравнении Шилова объяснялось тем, что во взвешенном слое, вследствие интенсивного перемешивания, концентрационные условия работы всех частиц одинаковы, и среднее статистическое время пребывания каждой частицы по высоте слоя не изменяется. Нам представлялось, что обращение в нуль потери времени защитного действия в уравнении Шилова является частным случаем динамики сорбции слоем адсорбента не только для взвешенного слоя адсорбента, так как величина т при прочих равных условиях изменяется в зависимости от величины индицируемой проскоковой концентрации. [52]
Представления о механизме динамической адсорбции газов и паров, разработанные трудами Н. А. Шилова, Л. К. Лепинь, С. А. Вознесенского, М. М. Дубинина, Чмутова и других исследователей [1-3], оказались, как это было показано многочисленными исследователями, применимыми и в случае молекулярной и ионообменной адсорбции растворенных веществ. Как известно, стационарный фронт адсорбции образуется только при выпуклой изотерме адсорбции и таким образом уравнение Шилова и вытекающие из него следствия относятся только к этому, казалось бы, частному случаю. В действительности этот частный случай является общим для адсорбционных методов выделения, так как последние обычно имеют преимущество перед другими методами только при выпуклых изотермах адсорбции выделяемого вещества, когда возможно достичь высоких значений, адсорбции при низких равновесных концентрациях. [53]
Решение таких уравнений вследствие сложной зависимости коэффициента внутренней диффузии от множества параметров встречает пока затруднения. В связи с этим для инженерных расчетов пользуются приближенным методом, базирующимся на приведенном выше уравнении Шилова. [54]
 |
Изотерма адсорбции ( А В и рабочая линия процесса поглощения АВ. [55] |
Вследствие этого с увеличением длины слоя увеличивается и статическая активность отработавших слоев и средняя активность всего слоя. Активность отработавших слоев лишь в результате донасыщения будет приближаться к величине равновесной статической активности. Хотя при помощи уравнения Шилова можно лишь приближенно определить продолжительность адсорбции, это уравнение благодаря его простоте и удобству пользования до сих пор применяют при расчетах. [56]
Возможно также, что в отличие от цеолитов уравнение массопереноса в микропористых зонах углеродных адсорбентов нелинейно. Расчет констант уравнения выходной кривой при / а0 очень прост, поскольку они входят линейно в выражение для времени появления заданной проскоковой концентрации. Определение времен релаксации te, / - и константы / С уравнения Шилова ( 17) может быть осуществлено с помощью ЭВМ по методу наименьших квадратов или методом моментов по формулам ( 23), ( 24) при условии, что ta 0, a te определено по начальному участку выходной кривой. Среднеквадратичные отклонения расчетных времен от экспериментальных составляли 1 - 2 мин. [57]
Вследствие донасыщения начальных слоев поглотителя с увеличением длины слоя увеличиваются и статическая активность отработавших слоев, и средняя активность всего слоя. Фактически, следовательно, активность отработавших слоев лишь в результате донасыщения будет приближаться к величине равновесной статической активности. Следовательно, зависимость t от L практически не будет выражаться прямой линией. Несмотря на то, что с помощью уравнения Шилова возможно лишь приближенное определение длительности адсорбции, это уравнение, благодаря своей простоте и удобству пользования, до сих пор широко применяется в расчетах. [58]
Вследствие донасыщения начальных слоев поглотителя с увеличением длины слоя увеличиваются и статическая активность отработавших слоев, и средняя активность всего слоя. Фактически, следовательно, активность отработавших слоев лишь в результате донасыщения будет приближаться к величине равновесной статической активности. Следовательно, зависимость т от L практически не будет выражаться прямой линией. Несмотря на то, что с помощью уравнения Шилова возможно лишь приближенное определение длительности адсорбции, это уравнение, благодаря своей простоте и удобству пользования, до сих пор широко применяется в расчетах. [59]
Следовательно, уменьшается время до проскока. Но даже в случае бесконечно большой скорости адсорбции поглощается не все количество пара, поступающего в слой сорбента, а только часть его; другая часть уносится с воздухом, выходящим из слоя сорбента. Так, например, Тимофеев [13] обнаружил, что при адсорбции бензола слоем зернистого адсорбента внешняя диффузия не играет существенной роли. В его статье указывается на то, что надо отличать истинную кинетику от кажущейся, обусловленной скоростью подвода вещества к слою сорбента. Истинная кинетика процесса адсорбции связана с диффузией молекул пара из потока внутрь зерна сорбента. Условность разделения процесса адсорбции на две стадии подтверждается и тем, что достаточно большое измеримое время до проскока обнаруживается только в слоях со сравнительно большой высотой взвешенного слоя. В связи с этим установлено, что уравнение Шилова тем лучше применимо к взвешенному слою, чем больше высота слоя. В тонких слоях, однако, проскок наступает почти мгновенно из-за действия конвективного уноса. [60]
Страницы: 1 2 3 4