Раздел 8 Романков, Флисюк

Адсорбция

Задача 8.1 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить равновесные значения масс хлористого этила, поглощенных 1 кг активированного угля, при различных значе­ниях парциальных давлений паров хлористого этила 20 и 200 мм рт. ст. и температурах - 15 и 20°С. Объяснить полученные резуль­таты. Параметры изотермы Ленгмюра взять из примера 8.1.
Скачать решение

Задача 8.2 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить равновесные количества пропана, адсорбирую­щиеся одним килограммом мелкопористого силикагеля при 20°С и относительных давлениях пропана 0,07 и 0,14. Считать спра­ведливой изотерму БЭТ с параметрами аМ = 9,5 % (массовая доля) и С1 = 9,2.
Скачать решение

Задача 8.3 (задачник Романков, Флисюк)  Определить количества воды, адсорбированной по дости­жении равновесия 8 кг цеолита СаХ при температуре 40°С и пар­циальных давлениях пара р = 5 и 50 мм рт. ст. Параметры изо­термы (8.3): W0= 0,235·10-3м3/кг; В = 6,15·10-6К-2; х=2,53.
Скачать решение

Задача 8.4 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить времена полного заполнения сферических час­тиц адсорбента в условиях примера 8.4, но для диаметров 4·10-3 и 1·10-3 м.
Скачать решение

Задача 8.5 (задачник Романков, Флисюк)  Определить степени отработки сферических частиц акти­вированного угля при поглощении хлористого этила при условияхпримера 8,5, но при времени процесса 100 с, а также при диамет­рах частиц 3,0 и 2,0 мм.
Скачать решение

Задача 8.6 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить интенсивности внешнего массопереноса, отнесенные к единице движущей разности концентрации, для непод­вижных слоев сферических частиц адсорбента размерами 1,0 и 2,0 мм, в процессе адсорбции паров хлороводорода из воздуха при общем давлении П=1520 мм рт. ст. и температуре 15°С. Расход воздушной смеси одинаков - Vc = 0,15 м3/(м2·с).
Скачать решение

Задача 8.7 (задачник Романков, Флисюк)  Сравнить значения общих коэффициентов массопередачи при адсорбции паров этанола из потока воздуха в псевдоожиженом слое частицами активированного угля АГ-3 диаметром 1 и 2 мм при 20°С и парциальном давлении паров в исходной смеси 25 мм рт. ст. Расход адсорбента на 1 м2 поперечного сечения слоя 0,60 м3/(м2·с). Высота псевдоожиженного слоя 70 мм. Коэффици­ент аффинности адсорбтива и структурная константа адсорбента 0,61 и 1,02·10-8К-2 соответственно.
Скачать решение

Задача 8.8 (задачник Романков, Флисюк)  Определить необходимую высоту Н неподвижного слоя активированного угля СКТ порозностью 0,38 при адсорбции им паров бензола из воздушного потока, имеющего объемную ско­рость 0,280 м3/(м2·с) и начальную концентрацию 0,0190 кг/м3. Необходимо обеспечить время защитного действия слоя искомой высоты, равное 1 ч 30 мин. Значение минимально возможной высоты слоя hm = 70 мм определено экспериментально.
Скачать решение

Задача 8.9 (задачник Романков, Флисюк)  В противоточном аппарате с движущимся слоем адсорбен­та и газа-носителя происходит непрерывная адсорбция целевого компонента от 0,110 до 0,005 кг/м3. Поступающий в аппарат ад­сорбент содержит 1,8 кг компонента в одном кубометре собственно твердой фазы. Расход газового потока 0,39 м3/(м2·с) при темпера­туре процесса; объемный расход дисперсной фазы 2,1·10-8м3/(м2·с) при порозности движущегося слоя 0,47. Изотерма адсорбции представлена на рис. 8.5. Опытные данные по значениям общего коэффициента массопередачи представлены графически на рис. 8.6. Определить необходимую высоту слоя адсорбента по уравнениям (8.13) и (8.14).

Романков, Флисюк задача 8.9

Рис. 8.5 Ступени изменения концентрации при непрерывной противоточной адсорбции

Романков, Флисюк задача 8.9

Рис. 8.6 – Графическое интегрирование при определении необходимого времени контакта потока-носителя с адсорбентом
Скачать решение

Задача 8.10 (задачник Романков, Флисюк)  В условиях примера 8.10 произвести расчеты при диа­метре частиц адсорбента 4 мм, а затем сравнить значения необхо­димых высот псевдоожиженных слоев при уменьшении выходной концентрации паров влаги в потоке воздуха в два раза (до Ск = 0,02·10-3кг/м3).
Скачать решение

 

Примеры решения глава 8

Пример 8.1. Рассчитать равновесные количества хлористого этила, адсорбированные двадцатью килограммами активированного угля при температурах 20 и -15°С и одинаковом парциальном дав­лении парообразного хлористого этила в воздухе р=0,162 кгс/см2. Равновесие описывается изотермой Ленгмюра с параметрами а*м=0,56кг/кг угля; b20=0,013 и b-15= 0,12 (мм рт. ст.)-1.
скачать решение (13.85 Кб) скачиваний280 раз(а)

Пример 8.2. Определить количество пропана, адсорбируемого 1 кг силикагеля в равновесных условиях при температуре 20°С и относительных давлениях пропана р/р* =0,05 и 0,15. Справедли­ва изотерма равновесия БЭТ с параметрами а*м=2,0 % и С1 = 19.
скачать решение (7.14 Кб) скачиваний252 раз(а)

Пример 8.3. Определить количество поглощенного СS2 одним килограммом цеолита NаА при 20?С и парциальном давлении СS2 р = 30 мм рт. ст. Система NаА-СS2 описывается изотермой (8.3), Коэффициент аффинности для СS2 p=2,08; структурная констан­та для NаА В = 4,9·10-6 K-2; параметр W0 = 0,205·103 м3/кг.

 Романков, Флисюк задача 8.3

Рис. 8.3 – Выходные концентрационные кривые: 1 – предельная (обрывная) форма кривой; 2 – Реальная кривая, учитывающая диффузионные сопротивленитя и продольное перемещение в потоке.

 скачать решение (11.67 Кб) скачиваний268 раз(а)


Пример 8.4. Вычислить время окончания процесса адсорбции внутри сферической частицы активированного угля СКТ при ее заполнении бензолом при следующих условиях: диаметр частицы d=2·10-3 м; концентрация адсорбтива в окружающем частицу газе С0=20·10-3кг/м3; температура процесса t=20°С; коэффициент эффективной диффузии бензола через насыщенный слой внутри частиц Dэф=2,3·10-6 м2/с.
скачать решение (14.04 Кб) скачиваний257 раз(а)

Пример 8.5. Частицами активированного угля сферической формы диаметром d=4·10-3м адсорбируется хлористый этил при постоянном его парциальном давлении в окружающей частицы среде р=1,5 мм рт. ст. и температуре 200С, Равновесие описыва­ется изотермой Ленгмюра с параметрами а*м=0,55 кг/кг угля и b= 0,013 (мм рт.ст.)-1. Определить среднюю концентрацию хло­ристого этила в первоначально чистых частицах угля через 200 с после начала адсорбции. Коэффициент диффузии хлористого эти­ла в воздухе при 20°С принять D=7,9·10-6 м2/с; плотность части­цы угля ру = 1,2·103 кг/м3.
скачать решение (23.85 Кб) скачиваний247 раз(а)

Пример 8.6. Вычислить значение коэффициента массоотдачи от потока воздуха, содержащего примесь сероуглерода, фильтрую­щегося через неподвижный слой сферических частиц адсорбента диаметром 3·10-3 м. Массовый поток воздуха 0,50 кг/(м2·с). Тем­пература воздуха 20°С. Порозность неподвижного слоя ?0 = 0,4.
скачать решение (15.64 Кб) скачиваний240 раз(а)

Пример 8.7. Найти значение общего коэффициента массопередачи при адсорбции паров воды из потока воздуха в аппарате с псевдоожиженным слоем сферических частиц цеолита NаА; диаметр частиц 2·10-3 м. Температура изотермического процесса 20 'С; объемный расход газа на 1 м2 поперечного сечения слоя 5,0·10-3 м3/(м2·с). Концентрация паров влаги в поступающем воздухе 3,5- 10-3 кг/м3.
скачать решение (14.26 Кб) скачиваний250 раз(а)

Пример 8.8. Определить максимальное и реальное время за­щитного действия неподвижного слоя активированного угля СКТ высотой 400 мм при фильтровании через него потока воздуха с начальной концентрацией ларов бензола С0=25·10-3 кг/м3 и тем­пературой 20°С. Скорость воздуха на полное сечение аппарата 0,46 м/с; изотерма адсорбции прямоугольная; равновесная ем­кость частиц адсорбента а*м=270 кг/м3 (рис. 8.2), порозносгь слоя с0 = 0,38. Потеря времени защитного действия слоя согласно опыт­ным данным ?0= 820 с.

 

Романков, Флисюк задача 8.8

Рис. 8.2 – Резковыпуклая изотерма адсорбции
скачать решение (14.68 Кб) скачиваний268 раз(а)

Пример 8.9. Определить необходимую высоту движущегося со скоростью v=2,6·10-3 м/с слоя активированного угля при адсорб­ции из потока воздуха (?= 0,42 м/с на полное сечение) адсорбтива от концентрации 0,10 до 0,01 кг/м3. Изотерма адсорбции пред­ставлена на рис. 8.5. В поступающем адсорбенте концентрация це­левого компонента а0=1,3кг/м3. Зависимость общего коэффици­ента массопередачи от концентрации адсорбтива в угле представ­лена аппроксимационной зависимостью ?0=12,7·ехр(-0,068·а) с-1. Порозность движущегося слоя ? = 0,50.

Романков, Флисюк задача 8.9

Рис. 8.5 – Ступени изменения концентрации при непрерывной противоточной адсорбции
скачать решение (48.61 Кб) скачиваний332 раз(а)

Пример 8.10. Определить основные размеры аппарата с псевдоожиженным слоем частиц цеолита NаА плотностью 1200 кг/м3 и диаметром 2 мм при непрерывной адсорбции водяного пара из потока воздуха от начальной концентрации 3,8·10-3 кг/м3 до конечной концентрации 0,04·10-3 кг/м3 при атмосферном дав­лении. Объемный расход воздуха 0,50 м3/с при температуре ад­сорбции 20°С. Концентрация влаги в исходном адсорбенте состав­ляет 0,48 кг/м3. Изотерма адсорбции может быть принята линей­ной: а*=4·104 С, Коэффициент аффинности для паров влаги ?=2,53; структурная константа цеолита В = 5,5·10-6К-2. Порозность псевдоожиженного слоя 0,5.

скачать решение (41.85 Кб) скачиваний295 раз(а)

   
Яндекс.Метрика Rambler's Top100