/span> х ). Для цього потрібно побудувати ізотерми адсорбції (лінія 2) і робочої лінії процесу (лінія 1). Ізотерма адсорбції (крива равновесія0 при t = const служить основною характеристикою процесу а 0 = f (p),
а 0 - статична активність,
р - парціальний тиск.
Між концентрацією адсорбируемого речовини в газовій фазі і його існує рівняння Клапейрона:
, кг? м3.
ізотерм адсорбції будують на підставі експериментальних (або довідкових) даних. Для побудови робочої лінії необхідно знати координати мінімум двох точок, що відповідають робочим умовам процесу. p> Наприклад, якщо задані ун, ук і хн (початкові концентрації витягується компонента в твердій фазі), то кінцеву концентрацію адсорбенту у твердій фазі хк визначаємо з рівняння:
В
- обсяг адсорбенту, насичується адсорбтивом в одиницю часу (величина працюючого шару).
, м3? с,
Значення х * (рівноважна концентрація адсорбату у твердій фазі), відповідне заданому значенню В«уВ», визначають за ізотермі адсорбції. Знаючи координати (В·) А (х н ; у до ) і (?) Б (х до ; у н ) наносимо їх на графік і з'єднуємо прямою лінією.
В
Для визначення х * , у * задаємося значеннями В«уВ» в інтервалі у н - у до . Якщо перпендикуляр з початкової (?) У н продовжити до перетину з рівноважною лінією 2 до (?) Г і спроектувати її на вісь х, то отримаємо рівноважний з'єднання адсорбата у твердій фазі х * при заданому значенні у н . Якщо ізотерма адсорбції невідома, то її можна побудувати по ізотермі адсорбції стандартного речовини. Значення величин адсорбції перераховують за формулою:
,
- ордината ізотерми стандартного речовини (зазвичай бензолу), кг/кг,
- ордината обумовленою ізотерми, кг/кг,
V1, V2 - молярний обсяги стандартного і досліджуваного речовини в рідкому стані,
,
М - мольна маса речовини, кг/моль,
- коефіцієнт аффіктівності,
,,
- щільність речовини в рідкому стані, кг/м3.
Приклад - розрахувати адсорбер для уловлювання парів діетилового ефіру з повітря: VГ = 2000м3? ч = 0,555 м3? год, tв = 20 В° С, Р = 760мм рт ст, ун = 0,006 кг? м3, ук = 3? 10-5кг/м3. p> В якості адсорбенту вибираємо активний вугілля марки АР - А, d е = 1,3? 10-3м. p> Приймаються = 0,28 м/с, тоді,
.
Для побудови ізотерми адсорбції використовуємо монограму для визначення тиску насиченої пари деяких речовин, за якою визначаємо парціальний тиск речовин за формулою:
(1)
де Р1, Р2 - парціальний тиск стандартного і досліджуваного речовини, мм рт ст (Па),
РS, 1 - тиск насиченої пари стандартної речовини при абсолютній температурі (мм рт ст),
РS, 2 - тиск насиченої пари досліджуваної речовини.
При розрахунку точок ізотерми досліджуваної речовини координати і беруться по кривій стандартного речовини, значення РS, 1, РS, 2 - з таблиць тиску насиченої пари. Р2 - обчислюють за формулою (1). p> Висловивши парціальний тиск через відповідні концентрації, отримаємо:
(2)
Коефіцієнт аффіктівності для діетилового ефіру (таблиця 36, Кузнецов).
) за таблицею 25 (рівноважні дані по адсорбції парів бензолу і їх суміші з повітрям на активних вугіллі,,
) за даними діаграми (стор. 115) визначаємо координати точок ізотерми адсорбції діетилового ефіру, РS, 1 - для бензолу - 75 мм рт ст (9997,5 Па), РS, 2 - для діетилового ефіру - 442 мм рт ст (58918,6 Па).
) Об'ємний коефіцієнт масопередачі:
В
, - об'ємний коефіцієнт масопередачі в газовій і твердій фазі відповідно, з-1,
m - коефіцієнт розподілу (середній нахилу лінії рівноваги).
Оскільки - зазвичай дуже малий, то величиною нехтуємо.
На підставі цього і залежить від гідродинамічної обстановки в апараті, фізичних властивостей потоку.
Для орієнтованих розрахунків Ку використовують критеріальні рівнянн...
