Главная --> Справочник терминов Физической адсорбции фин практически нерастворим в воде, потому что между^ молекулами воды действуют очень большие силы взаимодействия и беспорядочно движущиеся молекулы парафина не в состоянии преодолеть их и раздвинуть молекулы воды, чтобы распределиться среди них. Можно сформулировать общее правило: полярные вещества растворимы в полярных растворителях, неполярные вещества растворимы в неполярных растворителях. Дисперсионный эффект обусловлен вандерваальсовыми силами притяжения между молекулами газа и жидкости. Абсорбция, осуществляющаяся на основе вандерваальсовых сил, называется физической абсорбцией. При физической абсорбции растворимость газа в жидкости прямо пропорциональна парциальному давлению данного газа над поверхностью жидкости. Молекулы газа, растворенного в жидкости, способны постепенно выделяться из нее. Если скорость выделения газа из жидкости уравновешивается со скоростью его растворения, устанавливается равновесие и при существующих давлении и температуре жидкость насыщается газом. Растворимость газа в жидкости растет с повышением давления и снижением температуры. Снижение давления и повышение температуры вызывают выделение газа из жидкости. Процесс выделения газа из жидкости называется десорбцией. Потребная циркуляция абсорбента при химической абсорб-ции прямо пропорциональна концентрации кислых компонентов в очищаемом газе; при физической абсорбции она постоянна и не зависит от исходной концентрации кислых компонентов. При содержании кислых компонентов в природном газе до 3—4% потребная циркуляция химического абсорбента меньше, чем физического; при содержаниях более 3—4% циркуляция химического абсорбента больше, чем физического. Эта разница тем больше, чем выше концентрация кислых компонентов в исходном газе. В соответствии с этим в первом приближении процессы химической абсорбции целесообразно применять при низком содержании кислых компонентов в исходном газе; при высоком содержании целесообразнее процессы физической абсорбции. В процессах физической абсорбции используются органические растворители — метанол, N-метилпирролидон, пропилен-карбонат, сульфолан и др. § 5. ИЗВЛЕЧЕНИЕ КИСЛЫХ КОМПОНЕНТОВ В ПРОЦЕССАХ ФИЗИЧЕСКОЙ АБСОРБЦИИ При физической абсорбции количество газа, растворяющегося в единице объема растворителя, определяется законом Генри: В процессах физической абсорбции кислых газов из потоков природного газа используются органические растворители. К основным требованиям, предъявляемым к высококачественному абсорбенту для физической абсорбции, относятся следующие. Процессы физической абсорбции характеризуются высокой степенью насыщения абсорбента кислыми газами и соответственно низкими скоростями циркуляции поглотителя и низкими энергозатратами, небольшими размерами оборудования. Типичная технологическая схема очистки природного га::а с использованием физической абсорбции представлена на рис. 54. Низкую стоимость очистки газов методами физической абсорбции обусловливают: «Ректизол»-процесс. Первый из процессов физической абсорбции, примененных для очистки газа, разработан в ФРГ и реализован в 1955 г. Адсорбенты, применяемые в процессах физической адсорбции, должны иметь следующие свойства: Сочетая способы каталитического окисления и физической адсорбции, на угле можно осуществить тонкую очистку газа от всех сернистых соединений. Недостатком угольной адсорбции есть цикличность процесса и сложность технологической схемы. При большой мощности современных установок синтеза аммиака и метанола оборудование узла сероочистки становится очень громоздким. Все это делает проблема-. тичным развитие этого способа, хотя в настоящее время он имеет широкое распространение в ряде стран. поверхности. Строение этих пленок, появляющихся в результате физической адсорбции и хемосорбционных процессов, сложное. При относительном скольжении образованные связи разрушаются и возникают вновь. Генерируемое при этом сопротивление относительному скольжению называют молекулярной составляющей силы трения. Общая сила трения будет равна сумме сил трения, возникающих на единичных микроконтактах. Молекулярную составляющую силы трения, возникающую в зоне касания произвольной микронеровности, вычислить теоретически невозможно вследствие сложности строения и химического состава пленок, покрывающих поверхности твердых тел. 3) вещества, поглощающие воду за счет физической адсорбции, например окись алюминия, силикагель, цеолит. Поскольку первый вид адсорбции играет главную роль при низких температурах, а второй — при высоких, иногда удается наблюдать характерное изменение количества адсорбированного газа с ростом температуры. После первоначального уменьшения, связанного с ослаблением физической адсорбции, при дальнейшем нагревании наблюдается новое возрастание поглощения, обусловленное хемосорбцией. Новейшие теории ие придают столь решающей роли связи между водородом и катализатором, но подчерки вают прежде всего значение активации водорода. В связи с этим условием активности метал чов при каталитическом гидрировании является наличие свободных cf-орбит, которые используются дчя хемосорбциопной связи водорода Эта связь может быть полярной или неполярпой в зависимости от соотношения элсктроотри-цатсчьностн металла и водорода. В первом случае водород может быть как положительным, так и отрицательным полюсом системы Энергия хемосорбциоииой связи имеет промежуточное значение между энергией обычной химической свячи н энергией физической адсорбции Следствием этих свойств хемосорбнионной связи явчяется большая активность водорода на поверхности катализатора и возможность проведения реакций с системами самого различного характера Вторым эле ментом каталитического гидрирования является активация молекулы восстанавливаемого соединения. Паи- проблемы теории физической адсорбции. Труды Первой Всесоюз. конф. по теор. вопросам адсорбции. М.:Наука. 1970. С.251-269. молекула сокатализатора (например, АОС) может либо жестко фиксироваться на поверхности катализатора, либо свободно менять свое положение. На стадии физической адсорбции АОС на поверхности трихлоридов титана или ванадия происходит образование АЦ и их распределение по составу и стереорегулирующей 3. Вещества, поглощающие воду за счет физической адсорбции, напри- рые связывают воду за счет физической адсорбции. Преимущество этих тах и для физической адсорбции на мелкопористых сорбентах, при- Функциональных заместителей Функциональному назначению Функционально замещенных Фуразановых соединений Фуроксанового соединения Фенольных стабилизаторов Фенольная гидроксильная Фенольную гидроксильную Ферментативного гидролиза |
- |
|