Контрольные вопросы

1. Адсорбция. Механизмпроцесса. Адсорбенты и их важнейшие свойства.

2. Адсорбционное равновесие. Изотермы адсорбции.

3. Десорбция (вакуумная, термическая, вытеснительная).

4. Технологические схемы и аппаратурное оформление адсорбционных процессов.

6. Примеры адсорбционной очистки, рекуперации и утилизации.

Использованная литература.

1. Коуль А. Л., Розенфельд Ф. С. Очистка газа. М., Недра, 1968, -394 с.

2. Смола В. И., Кельцев Н. В. Защита атмосферы от двуокиси серы. М., Металлургия, 1976. -256 с.

3. Кельцев Н .В. Основы адсорбционной техники. М., Химия, 1984, 252 с.

4. Бутырин Г. М. Высокопористые углеродные материалы. М., Химия, 1976.

5. Колышкин Д. А.. Михайлова К. К. Активные угли. Справочник. Л., 1974.

6. Кишле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение. Л., Химия. 1984.

7. Родионов А. М., Клушин В. Н., Торочешников Н. С. Техника защиты окружающей среды. М., Химия, 1989 (Гл. 4 и 8).

8. Очистка и рекуперация промышленных выбросов /Максимов В. Ф., Вольф И .В., Винокукрова Т. А. и др./ М., Лесная промышленность,1989 -416 с. (гл. 13).

9. Химическая энциклопедия (в пяти томах). М., Советская Энциклопедия, 1988. Т. 1 (статья «Адсорбция»).

Дистилляция

Дистилляцией называют процесс разделения жидких смесей на отличающиеся по составу фракции путем частичного испарения жидкости и последующей конденсации пара. Метод основан на различии в составах жидкости и образующегося из нее пара. Отогнанная фракция (дистиллят) обогащена относительно более летучим (низкокипящим) компонентом, а неотогнанная жидкость (кубовый остаток) – менее летучим (высококипящим). Если из исходной смеси отгоняется не одна фракция, а несколько, то дистилляцию называют фракционной (дробной). В зависимости от условий процесса различают простую и молекулярную дистилляцию.

Простая дистилляция проводится при таких значениях давления, при которых длина свободного пробега молекул во много раз меньше, чем расстояние между поверхностями испарения жидкости и конденсации пара. Температура процесса при данном давлении определяется условиями фазового равновесия между жидкостью и паром. При необходимости снижения температуры применяют перегонку под вакуумом, а также с водяным паром или инертным газом

Распределение компонентов смеси между жидкостью и паром характеризуется коэффициентом летучести

,

где x_i, и x_{k ,} y_i и y_k – содержания компонентов i и k соответственно в жидкости и в образующемся из нее паре. Состав последнего определяется свойствами и межмолекулярным взаимодействием компонентов.

Дистилляция осуществляется периодически или путем непрерывной подачи исходной смеси и отбора продуктов разделения (дистиллята и кубового остатка). Аппараты, применяемые для дистилляции делят на ёмкостные и пленочные. В емкостных аппаратах при непрерывном режиме дистилляции достигается меньшая степень разделения, чем при периодическом.

В пленочных аппаратах жидкость распределяется по поверхности нагрева в виде пленки. По способу ее образования различают: аппараты с жидкостью, свободно стекающей по обогреваемой поверхности (например, по поверхности труб), а также с восходящим движением жидкости за счет трения на границе между жидкостью и паром, движущимся снизу вверх с большой скоростью; роторные с жидкостью, размазываемой по поверхности обогреваемого корпуса при вращении ротора с подвижными или неподвижными лопастями. Состав жидкости в пленочных аппаратах изменяется по высоте и на выходе из аппарата приближается к равновесному с исходной смесью, имеющей наибольшее содержание низкокипящих компонентов. Иными словами достигается дополнительное по сравнению с простой дистилляцией разделение смеси.