Desorbsiya. Ion almashinish jarayon va qurilmalar

Rasm- Adsorbsiya ko’laminig o’zgarish sxemasi: Rasm-Himoyalovchi ta’sir davomiyligining adsorbent qatlami balandligiga bog’liqligi
Adsorbent qatlamidan adsorbtivning "o‘tib ketish" vaqgiga mos keladigan o‘rtacha konsentratsiyasi qatlamning dinamik faolligi deb ataladi. Adsorbsiya jarayoni boshlanishidan muvozanat holatigacha adsorbent massasi birligida yutilgan modda miqsori adsorbentning statik faolligi deyiladi. Ma’lumki, dinamik faollik \ar doim statik faollikdan kichik bo‘ladi. Demak, adsorbentning sarfi uning dinamik faolligiga qarab tanlanadi.
Adsorbent qatlami ishlatilishining frontal (qatlamli) modeli prof. Shilov I.A. tomonidan yaratilgan. Yutilayotgan modda konsentratsiyasi boshlang‘ichdan "o‘tib ketish" konsentratsiyasigacha o‘zgarayotgan adsorbent qatlamining h0 qismi ishchi kotlam deyiladi. Ushbu jarayonga to‘f i keladigan vaqg - himoya qilish vak^i deyiladi. Prof. Shilov I.A. tomonidan o‘zgarmas tezlik i da adsorbsiya ko‘lamining siljishini ifodalash uchun tegishli formulasi keltirib chiqarilgan. Adsorbsiya yoki himoyalovchi ta’sir vaqgini ushbu tenglamadan topish mumkin:

bu yerda k=1/sh - qatlamni himoyalovchi ta’sir koeffitsienti; t0 - qatlamni himoyalovchi ta’sir vaqgining yo‘qotilishi. (5.169) tenglamadagi kattaliklar tajribaviy yo‘l bilan aniqlanadi va ularning f af i k tasviri 5.76-rasmda ko‘rsatilgan. E f i chiziq to‘fi qismining qiyalik burchak tangensi ytga—k ) qatlamning himoyalovchi ta’siri koeffitsientiga teng. Ordinata o‘qi davomi bilan ef i chiziq to‘fi qismining kesishgan joyidagi kesma esa, himoyalovchi ta’sir vaqgi yo‘qotilishi to ga tegishli. Adsorbsiya ko‘lamining siljish tezligini hisoblash uchun kuyidagi tenglama tavsiya etiladi:

bu yerda wq = *>'■￡ - oqimning sohga tezligi (i»'- adsorbent zarrachalari orasidagi kanallarda oqimning tezligi; ye - adsorbent qatlamining g‘ovakliligi); xm - oqimdagi adsorbtivning hajmiy konsentratsiyasi un bilan muvozanatdagi adsorbent qatlamidagi adsorbtiv konsentratsiyasi. Adsorbent qatlami balandligi hg massa o‘tkazishning asosiy tenglamasidan aniqlanadi:

bu yerda t u=0,9 u^Duur - gaz yoki suyukdik faza utkazish birligining umumiy soni; - massa utkazish koeffitsientining hajmiy koeffitsienti. Massa ugkazish nin g hajmiy koeffitsienti ushbu formuladan aniqpanadi:

bu yerda fiy, va r „ - suyuq va qattiq fazalarda hajmiy massa berish koeffitsientlari; t - muvozanat chizig‘i qiyalik burchagining urgacha tangensi. Adsorbsiya jarayonining tezligi adsorsiya izotermalari shakli, adsorbent va qatlami tabiati va geometrik xarakteristikalari, adsorbtiv konsentratsiyasi, suyuqlik fazasi tezligi, hamda massa berishning tashqi tezligi (gaz yoki suyuqlik fazasidagi massa berish koeffitsienti) yoki ichki massa o‘tkazish qarshiligining tezligi bilan belgilanadi. Adsorbsiya jarayonida ichki va tashqi fazaviy teediklar Bio (B i) kriteriysi bilan ifodalanadi. Agar, Bi>30 bo‘lsa, jarayon tezligi adsorbent zarrachalarining ichidagi massa utkazuvchanlik tezligi bilan belgilanadi. B i< 0 ,lbo‘lganda esa, jarayonning tezligi gaz yoki suyuqlik fazalaridagi tashqi diffuziyaning tezligi bilan anikdanadi. Lekin, adsorbsiya jarayonining tezligiga bu ikkala fazaviy diffuziya tezliklarning ta’sirini mikdoriy jihatdan alohida aniqlash qiyin. Donador adsorbent qatlamining massa berish koeffitsientini aniqlash uchun kuyidagi formulalardan foydalanish mumkin: laminar rejimda (Re<30):