Содержание к диссертации
Введение
Обзор литературы
1. Применение: адсорбционных процессов 12
2. Расчет адсорбционного равновесия 14
3. Методы расчета процесса адсорбции в псевдоожиженном слое адсорбента Г9
Г. 4. Энтропийный, подход к. моделированию процессов с фазовыми и химическими превращениями 27
Г.5. Постановка задачи исследования 42
Глава вторая
Терюдшамическйй метод моделирования многоступенчатого Адсорбера
2.Г. Предварительные замечания 45
2.2. Потарелочные метод расчета, многоступенчатого адсорбера 46
2.3. Алгоритм и примеры расчета 52
3.1. Предварительные замечания 59
3.2. Модель безактивационной. адсорбции 62
3.3. Модель активационной адсорбции 67
3.4. Определение, равновесных, составов макроячейки 71
3.5. Изменение свободной энергии Гиббса макроячейки 75
3.6. Непроточный аппарат периодического действия 78
3.7. Многоступенчатый адсорбер непрерывного действия 85
3.8. Методика проектного расчета многоступенчатого адсорбера 99
Глава четвертая Экспериментальная проверка метода .
4.1. Выбор метода экспериментального исследования 104
4.2. Описание экспериментальной установки 105
4.3. Методика проведения эксперимента 109
4.4. Обработка результатов экспериментальных исследований НО
4.5. Обсуждение результатов П9
Основные результаты и выводя по работе г23
Основные обозначения 125
Литература
- Расчет адсорбционного равновесия
- Энтропийный, подход к. моделированию процессов с фазовыми и химическими превращениями
- Потарелочные метод расчета, многоступенчатого адсорбера
- Методика проведения эксперимента
Введение к работе
"Основные направления экономического и социального развития СССР на I98I-I985 гг. и на период до 1990 г", другие программные документы партии определяют стратегическую задачу развития народного хозяйства - всемерное повышение эффективности общественного производства за счет применения новейших достижений науки и техники. В этих документах предусматривается развитие1 химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей, газовой- и смежных отраслей промышленности высокими темпами. Особо отмечается необходимость повышения качества продукции, разработка прогрессивных технологий, создание установок большой единичной мощности, их оптимальное проектирование и управление ими.
Адсорбция, как метод разделения газовых и парогазовых технологических потоков, их осушки и очистки - заняла прочное место среди важнейших процессов химической технологии. Получили широкое промышленное применение адсорбционные установки при получении сырья высокой чистоты для органического синтеза, рекуперации ценных веществ, получении н-парафинов, для целей охраны окружающей среды (очистка промышленных выбросов и сточных вод), других целей. Проведение процесса в псевдоожиженном слое является мощным средством интенсификации адсорбции. Такая организация процесса позволяет перейти к непрерывному проведению всех стадий процесса, ведет к возрастанию производительности аппаратов. Преимущества осуществления процесса в псевдоожиженном слое отразились в увели-
5 чении числа исследований, а также промышленного применения адсорбции в псевдоожиженном слое.
Для быстрого внедрения процессов с псевдоожиженным слоем адсорбента необходимо располагать надежными методами его расчета. В настоящее время значительное внимание уделяется разработке математических описаний процесса, ориентированных на применение при расчете средств вычислительной техники. Они являются основой при создании систем автоматизированного проектирования ( САПР ) технологических процессов, позволяют решать задачи их оптимального проектирования, последующей автоматизации. Разработка машиноориен-тированных описаний и методов расчета является возможным направлением моделирования такого сложного процесса, как адсорбция в псевдоожиженном слое.
Новые пути решения задачи моделирования процесса адсорбции в псевдоожиженном слое открывает энтропийно-информационный подход. Он показал свою эффективность для описания различных технологических процессов, таких как ректификация, абсорбция, химические превращения и др. Этот подход берет начало в статистической теории информации и его особенностью является возможность создания методов расчета сложных колонн , при недостатке информации об их детальном механизме. Энтропийный метод моделирования позволяет вместо классических детерминированных моделей процесса использовать вероятностную, информационную модель. Следует отметить, что в вероятностной модели, без детализации механизма явлений на микроуровне, отражается дискретность микромира и статистический характер зависимостей, которые мы наблюдаем на макроуровне.
Энтропийно-информационный подход при построении математических моделей процессов делает возможным широкие теоретические обобщения в форме статистического вывода. Это позволяет получать надежные, решения в условиях некоторой неопределенности, т.е. когда
исходная система уравнений оказывается незамкнутой. Дополнительная информация о процессе может быть получена, как наиболее вероятная, используя в качестве критерия правдоподобия информационную энтропию, которая максимизируется (формализм Джейнса).
Важной особенностью информационного подхода к процессам с фазовыми и химическими превращениями является возможность описания неравновесного процесса лишь с привлечением термодинамических данных. Наиболее вероятные неравновесные состояния системы определяются в масштабе условной протяженности процесса, характеризующей степень удаленности системы от равновесия. Равновесные распределения содержатся в получаемых решениях при определенном значении обобщенной координаты процесса.
Задачей кинетики при энтропийно-информационном подходе является продолжение описания процесса с целью перехода от условной координаты процесса к реальному времени на основе обобщенного уравнения кинетики. При разработке кинетической теории неравновесного процесса в рамках информационного подхода используется представление о двухуровневом описании явлений в макросистеме. Показано, что процессы в макроскопических локальных объемах протекают дискретно и коллективно. На основном макроскопическом уровне процесс представляется, как совокупность актов изменения состояния в локальных объемах. Частота таких переходов определяет кинетику процесса.
В последние годы в Московском институте химического машиностроения на кафедре "Химическая техника и автоматизированное проектирование" ведутся работы по применению энтропийно-информационного подхода для разработки математического описания и методов расчета технологических процессов с фазовыми и химическими превращениями, ориентированных на применение вычислительной техники.
Предлагаемая работа является продолжением этих исследовании применительно к описанию фазовых превращений при адсорбции.
Целью данного исследования является разработка математического описания и метода расчета адсорбции в псевдоожиженном слое, при различных способах его организации, на основе энтропийно-информационного подхода.
Работа проводилась в соответствии с Координационным планом Ш СССР по проблеме "Теоретические основы химической технологии"" ( № 2.27.6.37 - "Энтропийные методы в применении к моделированию технологических- процессов [ новая концепция термодинамики неравновесных процессов, построенная на базе теории информации]. Разработка и усовершенствование методов расчета технологических процессов..., разработка расчетных модулей для отраслевых САПР"), а также комплексной программы "САПР" Минвуза РСФСР.
Основными новыми научными результатами в предлагаемой работе автор считает:
Г. Подтверждение принципиальной возможности и перспективности приложения энтропийно-информационного подхода к моделированию процесса адсорбции в псевдоожиженном слое.
2. Разработку (с использованием информационного подхода) термодинамического метода расчета многоступенчатого адсорбера по ступеням контакта, отличающегося от существующих методов следующим:
-возможностью определения неравновесных распределений компонентов в фазах по высоте аппарата без привлечения информации о детальном механизме фазовых превращений, в системе на основе только термодинамических данных, с использованием условной протяженности процесса ;
-проведением расчетов по ступеням контакта любой степени
неравновесности, что позволяет моделировать экспериментально наблюдаемый профиль концентраций.
3. Разработку кинетического метода расчета непроточного аппарата периодического действия с псевдоожиженным слоем адсорбента и многоступенчатого адсорбера на основе уравнений массопередачи, которые получены в рамках энтропийно-информационного подхода. К преимуществам метода можно отнести:
-расчет неравновесного процесса возможен на основе уравнений массопередачи, полученных без постулирования их. формы записи, детального знания механизма массопередачи ;
-возможность обобщения разработанного метода расчета процесса адсорбции на случай многокомпонентных систем, используя один кинетический коэффициент.
4. Определение зависимости коэффициента массопередачи от скорости газового потока и входной концентрации при адсорбции диоксида углерода непроточным псевдоожиженным слоем микросферического цеолита
Кроме перечисленных выше новых научных результатов, автор также защищает:
-методологические основы нового метода расчета процесса адсорбции в псевдоожиженном слое ;
-алгоритмы и программы термодинамического расчета стационарных режимов многоступенчатого адсорбера ;
-алгоритмы и программы кинетического расчета адсорбции в непроточном периодическом и многоступенчатом аппаратах с псевдоожиженным слоем адсорбента ;
-результаты расчетов с использованием литературных и полученных автором экспериментальных данных.
Работа изложена на 177 страницах машинописного текста,
состоит из введения, четырех глав, выводов и результатов, содержит 26 рисунков, 19 таблиц. Список цитируемой литературы включает И9 наименований работ отечественных и зарубежных авторов. Каждая глава снабжена аннотацией. Номера параграфов обозначаются так: 2.1, что указывает на 1 в главе 2. Формулы нумеруются вновь внутри каждой главы. При ссылках на формулу из другой главы указываются номера главы и формулы, например: обозначение (2.1.23 ) указывает на формулу (23) в параграфе Г из 2 главы. Нумерация рисунков и таблиц сквозная по всей работе. Основные обозначения при их первом употреблении, как правило, дублируются с расшифровкой в тексте помимо общего списка.
В первой главе обсуждаются особенности и преимущества проведения процесса адсорбции в псевдоожиженном слое адсорбента по сравнению с другими способами организации процесса. Рассмотрены существующие методы расчета адсорбционного равновесия, динамики адсорбции для различных случаев организации процесса: - в непроточном периодическом, проточном односекционном, многоступенчатом аппаратах. Изложены особенности и преимущества применения энтропийно-информационного подхода к описанию и расчету процессов с фазовыми и химическими превращениями. Сформулированы цель и задачи исследования.
Вторая глава посвящена описанию термодинамического метода моделирования многоступенчатого адсорбера. Показано, что информационный подход позволяет сформулировать методику расчета многоступенчатого адсорбера с использованием ступеней контакта любой степени неравновесности, благодаря чему воспроизводится действительный профиль концентраций по высоте аппарата. Для перехода к реальной высоте адсорбера используются понятия - число единиц переноса, к.п.д. тарелки. Алгоритм потарелочного варианта расчета иллюст-
рируется примерами обработки литературных экспериментальных данных.
В третьей главе рассмотрен кинетический метод расчета непроточного адсорбера периодического действия и многоступенчатого аппарата. Обоснованы выводы двух уравнений массопередачи, полученные на основе энтропийно-информационного подхода без постулирования их формы записи для различных случаев фазового перехода на межфазной границе. Приведены результаты расчета равновесных составов в локальном объеме на межфазной, границе, показана возможность использования "осмотической теории адсорбции" для определения изменения свободной энергии Гиббса в локальном объеме при фазовом переходе в нем. Апробация, предложенных методов расчета периодического непроточного и многоступенчатого адсорберов с использованием извесных экспериментальных данных, показала применимость разработанного математического описания процесса.
В четвертой главе изложены результаты экспериментальной проверки предложенного описания кинетики адсорбции. Обоснован метод экспериментального исследования, методика проведения эксперимента. При экспериментальном изучении процесса адсорбции диоксида углерода в непроточном псевдоожиженном слое микросферического цеолита McjA получены зависимости коэффициента массопередачи от параметров проведения процесса.
Разработанный метод расчета процесса адсорбции в псевдоожиженном слое адсорбента использован в Грозненском нефтяном научно-исследовательском институте при выдаче технологического регламента на проектирование промышленной установки по производству н-алка-нов. Программное обеспечение и экспериментальная установка диссертационной работы используются в учебном процессе при проведении учебно-исследовательских работ студентов, специализирующихся в области САПР.
Расчет адсорбционного равновесия
Существующие методы расчета кинетики адсорбционного процесса используют для характеристики исследуемых систем адсорбат-ад-сорбент данные по адсорбционному равновесию. Рассмотрим кратко методы определения равновесных параметров, которые по разному трактуют поверхность раздела фаз, применительно для одно- и многокомпонентной адсорбции.
Основываясь на допущении о локализации адсорбции на активных центрах, которые расположены относительно редко по поверхности адсорбента и равноценны в энергетическом отношении, Ленгмюр, применяя кинетическую теорию газов, получил уравнение для молекулярной адсорбции. Это уравнение обобщено для случая многокомпонентной адсорбции Маркгемом и Бентоном, где введено допущение о постоянстве числа активных центров по отношению к каждому компоненту газовой фазы. Обобщая этот случай, для неоднородной поверхности адсорбента, Рочинским и Тодесом введена функция распределения числа адсорбированных центров по энергиям адсорбента.
Уравнение для полимолекулярной: адсорбции ( БЭТ ) получено Брунауэром, Эмметтом и Теллером при допущении, что поведение каждого адсорбированного слоя в отдельности соответствует концепции Ленгмюра. Принимая другие зависимости состава адсорбированного слоя от предыдущего, получены различные уравнения адсорбционного равновесия одно- и многокомпонентных смесей.
Принципиальные различия адсорбционных явлений при адсорбции в микропорах и на поверхности крупных пор потребовали разработки теории объемного заполнения микропор ( ТОЗМ ), где основным геометрическим параметром выступает объем микропор, а не их "поверхность". Для случая адсорбции бинарной смеси решение получено лишь с привлечением полуэмпирического соотношения Льюиса, в соответствии с которым в бинарной газовой смеси при постоянном общем давлении адсорбции одного компонента линейно зависит от адсорбции другого компонента.
В работах [6,5,80,90,111] показана возможность термодинамического описания адсорбционного равновесия с привлечением некоторых допущений, вытекающих из простейших приближенных моделей сорбционных систем. В этих исследованиях равновесие фаз описывается стехиометрической и осмотической теориями адсорбции. Стехио-метрическая теория рассматривает адсорбцию, как квазихимические реакции присоединения адсорбата к свободному адсорбционному центру или обмена на нем. Такое описание адсорбции позволяет принимать для расчета адсорбционного равновесия хорошо разработанный аппарат химической термодинамики. Использование понятия "ваканси-онный раствор" в осмотической теории адсорбции, также открывает путь для термодинамического анализа. Приведенные методы расчета адсорбционного равновесия применимы к широкому классу адсорбентов, что является следствием термодинамического подхода.
Поскольку представление: о "вакансионном растворе" используется в предлагаемой работе, то остановимся на нем более подробно. В работе [5,70] обсуждение возможности такого рассмотрения сорбционных систем базируется на основе фундаментального уравнения Гиббса. Чрезмерная малость микропор дает возможность применения к таким системам понятия о клатратных соединениях, где устанавливаются отношения "гостя" и "хозяина". Аналогичное представление используется в теории твердого тела [іОЗ] . Микропористая система представляется квазиоднородной, структурой, подобной бинарной смеси, например раствору. В этом случае сорбционный объем рассматривается как "источник" вакансий для сорбирующихся молекул газа [44] . Бэррер [114] , исследуя диффузию газов в цеолитах, также пришел к выводу, что этот вид диффузии имеет больше сходство с растворением газов в твердых телах, чем с обычной диффузией.
Термином "вакансия" будем вслед за авторами работы [б] называть элемент адсорбционного объема, который при адсорбции заполняется одной молекулой адсорбированного вещества. С ростом величины адсорбции идет последовательное заполнение вакансий до предельного значения адсорбции. На поверхности адсорбента или в его микропорах адсорбированные молекулы и вакансии образуют "ва-кансионный раствор" с одним нелетучим компонентом - вакансиями.
Энтропийный, подход к. моделированию процессов с фазовыми и химическими превращениями
В основе; информационного подхода к моделированию технологических процессов лежит понятие информационной энтропии. Рассмотрим, как согласуется понятие информационной энтропии с энтропией в термодинамике. Физическая энтропия всегда связана с неупорядоченностью только одного рода, а именно с хаотическим тепловым движением. Ее можно записать следующим образом: S = kg-fnW где: W -число возможных энергетических микросостояний в системе, соответствующее данному макросостоянию; КБ -постоянная Больцмана, Дж/К. Эта формула позволяет иметь и другую форму записи [68J : N -число частиц в системе ; р. -вероятность обнаружить частицу на 1-м энергетическом уровне. Информационная энтропия не связывается с каким-либо определенным типом неупорядоченности, и в этом смысле это более широкое понятие. Своим названием она обязана Шеннону [107], применившему ее при разработке математической теории связи. Запись информационной (шенноновской) энтропии возможна в виде: її -число возможных опытов ; р. -вероятность 1-го исхода«,опыта . Если над системой проводится опыт, то в результате него снимается часть неопределенности на величину полученной информации: U = Н - Я где: Л, Л -информационная энтропия в начале, конце опыта.
При моделировании систем с фазовыми или химическими превращениями, неупорядоченность связана с разнообразием составляющих ее частиц, поэтому в рассматриваемом подходе аналогом вероятности является мольная доля данного компонента в смеси веществ. Ис ходя из таких представлений, неупорядоченность потока смеси каких-либо веществ определится (случай идеальной смеси): Н =-Ncr6iCi і где: С[ -концентрация 1-го компонента, м.д. ; N -поток (число молекул), проходящий через некоторое сечение в единицу времени, кмоль/ ед. времени. Традиционные методы расчета, развиваясь в рамках теории сплошности среды, используют для получения описания процесса различные модельные представления. Информационный подход, основываясь на вероятностных принципах, позволяет не использовать допущения о механизме процесса для определения параметров неравновесного процесса, что уменьшает субъективизм в построении моделей. При таком подходе для построения модели процесса используются ограничения, накладываемые лишь фундаментальными законами сохранения. Кроме того, состояние системы можно характеризовать некоторым средним значением энергетического параметра, зависящим от свойств составляющих ее компонентов. Для систем с числом компонентов П-}2 система из таких уравнений получается незамкнутой для количественного определения состава системы при неравновесном процессе [47]. Дополнительная информация при новом подходе вводится следующим образом. Отмечая связь между составом и вероятностью можно утверждать, что искомые распределения вероятностей должны быть наиболее правдоподобными из всех допустимых имеющимися уравнениями связи. В качестве критерия правдоподобия Джейнс [115,П6] предложил использовать информационную энтропию. Сформулированный им принцип гласит, что наименее ошибочный способ определения вероятностей тот, который максимизирует функцию информационной энтропии в условиях имеющейся информации. Как показано в работе [47] термодинамическая интерпретация этого принци
па позволяет утверждать, что максимальное приращение термодинамической энтропии соответствует максимальному значению информационной энтропии Н при фиксированном значении среднего энергетического параметра системы (далее показано, что это осредненный потенциал Планка системы). Используя информационную трактовку задачи можно сказать, что максимизируя функцию Н мы тем самым добиваемся получения наибольшего количества информации после снятия некоторой неопределенности в результате решения задачи.
Информационный подход применим к задачам, позволяющим осуществить их вероятностную трактовку. Применение нового подхода позволило в ряде случаев получить известные результаты, там где классическая теория не давала формального вывода или он был значительно более трудоемким, Так автор метода, Джейнс, получил с его помощью все основные результаты статистической механики Гиббса. Развивая идеи Джейнса в работе [92] М.Трайбус вывел все законы классической термодинамики. Полученные в информационной трактовке основные положения и принципы термодинамики отличаются простым и наглядным обоснованием.
Потарелочные метод расчета, многоступенчатого адсорбера
При построении термодинамического метода расчета многоступенчатого адсорбера с псевдоожиженным слоем в качестве методологической основы принимается энтропийно-информационный подход.Представим рассматриваемый процесс в вероятностной трактовке. В данном случае неупорядоченность системы следует связывать с разнообразием составляющих ее частиц, поэтому аналогом вероятности в оценке неопределенности является мольная доля данного компонента в смеси веществ. Уточним понятие - мольная доля адсорбированного вещества и соответствующее значение костанты фазового равновесия. При описании адсорбции в рамках вероятностной трактовки задачи будем использовать понятие "вакансионный раствор", предложенное в работе [ 5] и подробно описанное в литературном обзоре. В качестве компонентов сорбционного раствора выбираются молекулы адсорбатов и вакансии, которые отождествляются с элементами пустого пространства сорбционного объема микропор или поверхностного слоя конечной толщины. При таком представлении мольная доля адсорбированного компонента запишется, по аналогии с (1.2.1т 2), в виде
Здесь и далее анализируется случай однокомпонентной и бинарной адсорбции. Поток адсорбированного компонента по высоте аппарата можно определить: где: Q -расход адсорбента через аппарат, кг/с ; (Хт, -предельная величина адсорбции при заданных условиях, кмоль/кг ; L -поток вакансий по высоте аппарата, кмоль/с. Используем вероятностное представление процесса в дальнейшем построении описания процесса.
Рассмотрим противоточный многоступенчатый адсорбер. При его расчете по ступеням контакта предполагается заданным число сту пеней контакта в нем или известны параметры, позволяющие перейти к реальной высоте аппарата. Целью расчета является получение профиля концентраций компонентов в фазах по высоте аппарата. формализму Джейнса [П5], максимизировать информационную энтропию (2.2.8) при соблюдении ограничений (2.2.5)-(2.2.7). Аналогичная задача решалась в работе [і] (см. исходную систему уравнений (Ї.4.ГМГ.4.4) в разделе Г.4). Как видно из сравнения уравнений (2.2.5)-(2.2.8) и(1.4.1)-(1.4.4), задача нахождения параметров, покидающих і-ю ступень контакта, аналогична определению параметров продуктов разделения адсорбера. Следует однако отметить, что если в уравнении (1.4.4) средняя характеристика системы (fl) отражает свойства потоков на выходе из аппарата, то выражение (2.2.7) характеризует свойства фаз, уходящих cj-й ступени контакта. Для определения значений! параметров 1-й ступени контакта в работе [Г] получены следующие соотношения:
Проанализируем уравнения (2.2.9)-(2.2.11). Параметр М можно рассматривать в качестве характеристики степени неравновесности потоков, покидающих контактную ступень. При расчетах по равновесным ступеням разделения принимается № =1. Если расчет ведется по неравновесным ступеням разделения, то значение JA зада ется из условия уменьшения степени неравновесности потоков на ступени контакта по сравнению с входными потоками: М о , при Мо \ где величина Мо характеризует начальное распределение параметров потоков на і-й ступени контакта, т.е. неравновесность пото 50 ков при входе на тарелку. Значение Мо находится из условия "стыковки" параметров потоков, поступающих на і-ю ступень контакта, с параметрами потоков, принадлежащих j-ой ступени контакта, по величине (а) [ Г ] : Z (8кУч- - 9кУу-«К г (2 2Л2) где: CL, п.. -значения параметров, рассчитанные по уравнениям (2.2.9)-(2.2.11) и отвечающие началу установившегося неравновесного процесса на ступени контакта по выражению (2.2.Г2).
Протяженность процесса на одной ступени контакта может быть представлена: где: ti -число единиц взаимодействия, соответствующее одной ступени контакта. При фиксированном ДО значение Мо связанное с текущим значением параметров процесса, в общем случае зависит от положения ступени контакта в адсорбере. Если гидродинамическая структура потоков ступени контакта включает только элементы прямотока и смещения, то возможно достижение лишь равновесных составов и степень неравновесности потоков может принимать значения 0 N .
Методика проведения эксперимента
Перед проведением экспериментального изучения нестационарной адсорбции на экспериментальной установке производился подбор требуемого режима псевдоожижения, необходимого состава газовой смеси на входе в слой, уточнялся исходный вес используемого в опыте цеолита на тарелке.
Регенерация цеолита перед опытом проходила в муфельной печи при Т =673 К в течении 6 часов с продувкой его осушенным воздухом. Регенерация силикагеля КСК в осушителе (5) производилась нагретым в подогревателе (3) воздухом при Т = 413 433 К в течении 2 часов [42,82]. В этом случае адсорбционный узел поднимался гидроподъемником (6) и отводился от осушителя в сторону. После регерации осушителя (5), экспериментальная установка вновь собиралась, проверялась на герметичность и заполнялась инертным газом N2 . Регенерированный цеолит из муфельной печи переносился в герметичной упаковке в кварцевую трубу (8), где он охлаждался до исходной температуры проведения опыта путем продувки через него осушенного N2 . Приборы КиП предварительно включались для прогрева. В период проведения опыта с их помощью регистрировались: температура на входе и выходе из осушителя, на входе и выходе псевдоожиженного слоя, разогрев слоя цеолита. С помощью газоанализатора непрерывно контролировался состав газовой смеси за псевдоожиженным слоем. В начале, в конце, а также периодически в течении опыта контролировался исходный состав газовой смеси. Уточнение гидравлического режима производилось с помощью регуляторов (2) по показаниям манометров (11),(13) перед опытом. В начале эксперимента по исследованию нестационарной адсорбции в слое, производилось включение продувки слоя с одновременным подмешиванием в осушенный воздух диоксида углерода до требуемой концентрации. Запись и контроль основных параметров экспериментальной установки осуществлялся с начала опыта до определенной величины проскоко-вой концентрации.
Перед проведением исследований кинетики адсорбции диоксида углерода на непроточной тарелке, был определен гранулометрический состав, скорость начала псевдоожижения, изотерма адсорбции для используемого микросферического цеолита МдЛ , полученного в ГрозНИИ по методике [56]. Рассмотрим результаты этих исследо -ваний.
Гранулометрический состав Определение гранулометрического состава адсорбента проведено ситовым методом, согласно [34]. Анализу подвергалась проба.мик— росферического цеолита М$А весом ОД кг. После проведения рассева на ситах, каждая фракция взвешивалась на весах с точностью ІСГ5 кг. Данные ситового анализа представлены в табл. 6 , а также на рис.4.4-19.
СКОРОСТЬ начала псевдоожижения и перепад давления Перепад давления в исследуемом псевдоожиженном слое цеолита, высотой h = 82 мм (считая на неподвижный слой), был снят с помощью наклонного манометра по методике, описанной в [26]. Результаты эксперимента представлены на рис. 4.4-20,. где показана
зависимость дР = (т) . Полученные экспериментальные значения гидравлического сопротивления и скорости начала псевдоожижения полидисперсного слоя с приведенным выше гранулометрическим составом, хорошо согласуются с расчетными значениями по извесным критериальным уравнениям [І4І.
Изотерма адсорбции Изотерма адсорбции диоксида углерода на микросферическом цеолите МоА была получена весовым методом на экспериментальной установке кафедры "Технология неорганических веществ" МХТИ им, Д.И. Менделеева. Исследованный диапазон изменения давления диоксида углерода составлял 2 100 мм рт. ст. при температурах проведения адсорбции 293 К и 313 К. Температура проведения регенерации образца составляла 573 К.
Экспериментальные значения адсорбционной способности микросферического цеолита Mt]A по диоксиду углерода приведены на рис. 4.4-2Г и в табл. 4.4-7. Проведенное сравнение с извесными данными .других авторов показало, что цеолит М А имеет меньшую адсорбционную способность по С02 по сравнению с другими формами цеолитов типа А [27,28,91,113].
