Исследование адсорбционного разделения газовых смесей в условиях нестационарности
Ф.В. Юсубов, И.А. Алиев, С.Н. Гулиева
Раздел: Экологизация производства
Исследовано влияние начальной концентрации, скорости и температуры адсорбтива на адсорбционное разделение газовых смесей (CO2, CH4, N2, H2S). В качестве модельной использовалась смесь газов с объёмной концентрацией компонентов: N2 – 5%, H2S – 5%, CO2 – 5% и CH4 – 85%. В качестве адсорбента использовали гранулы клиноптилолита неправильной формы. Получены изотермы адсорбции CO2 при разных температурах (293, 313 и 323 К), которые свидетельствовали о том, что с увеличением температуры адсорбируемость CO2 уменьшается. Вид изотерм соответствует Лэнгмюровским. Экспериментально изучены выходные кривые адсорбции газовых смесей в зависимости от скорости потока газа и различных начальных концентраций CO2. Исследованы выходные кривые адсорбции компонента CO2 при различных скоростях потока газа: 20, 50, 80 мл/мин. С уменьшением скорости потока газа равновесное время увеличивается. Получены выходные кривые в зависимости от начальных концентраций CO2(5, 10 и 20%). Определено, что с уменьшением начальных концентраций CO2, время равновесия тоже увеличивается. Установлено, что компоненты газовых смесей сорбируются в сторону уменьшения: H2S→CO2→CH4 →N2. Полученная система уравнений модели, описывающая адсорбционное разделение газовых смесей в неподвижном слое адсорбента, представляет полную математическую модель рассматриваемого процесса в нестационарных условиях. Полученные закономерности процесса адсорбции газовых смесей свидетельствуют о том, что процесс происходит в условиях нестационарности. Предложенные модели оптимального проектирования промышленных адсорберов можно использовать для адсорбционного разделения газовых смесей в условиях нестационарного их протекания.
Ключевые слова: адсорбция, газовая смесь, нестационарность, математическая модель
Статья опубликована в № 2 за 2024 год DOI: 10.25750/1995-4301-2024-2-101-107
Просмотров: 8
610000, г. Киров, ул. Московская, 36, редакция журнала «Теоретическая и прикладная экология»
ISSN 1995-4301
Выбор параметров просмотра
