SORPCJA
ekstrakcja 2 fazy ciekłe (gęstość)
destylacja
ciecz - para (lotność)
sorpcja
adsorpcja ciecz - ciało stałe (składniki rozpuszczone)
Sorpcja - przyłączenie cząstek (sorbatów) rozpuszczonych w cieczy lub gazie do sorbenta: na powierzchni ciała stałego (adsorpcja = separacja powierzchniowa) lub w głębi cieczy lub gazu (absorbcja = sorbcja wgłębna)
Proces odwrotny to desorpcja
SORPCJA FIZYCZNA
przyciąganie elektrostatyczne (ładunek +/-) siły van der Waalsa
oddziaływania hydrofobowe (długość łańcucha węglowodorowego, masa cząsteczkowa, rodzaj grup funkcyjnych, wielkość ładunków bocznych)
SORPCJA CHEMICZNA = chemisorpcja
równowaga procesu sorpcji f(pH, T, Σci)
równanie Freundlicha Gdzie:
xA - masa nośnika
ms - masa sorbenta
cA - stężenie równowagowe
w zależności od K i h (0,1-0,3)
KINETYKA PROCESU SORPCJI
Etap 1
Dyfuzja składnika w warstwie przygranicznej prędkości przepływu cieczy, wartość współczynnika dyfuzji molekularnej
Etap 2
(limitujący, najwolniejszy)
Wnikanie w wewnątrzkomórkowych porach adsorbentu, etap limitujący (rozmiar cząsteczek adsorbentu, porowatość, wartość współczynnika dyfuzji wewnętrznej)
r = (βc * a) * (CA - CA*)
gdzie:
βc - lepkość cieczy
a - powierzchnia właściwa
CA - CA* - siła napędowa
CA* - x równowagi
Etap 3
Dla chemisorpcji - reakcji zachodzące na powierzchni adsorbenta
Aparatura
Proces okresowy w mieszalniku - separacja sorbentu na filtrze lub poprzez wnikanie Proces ciągły na kolumnie Przebicie kolumny - stężenie składników na wejściu jest takie samo jak na wyjściu. Zachodzi równowaga składnika. DESORPCJA regeneracja lub odzysk
zmiana pH
wypieranie odpowiednim roztworem ciekłym (propozycja dla roztworów cennych)
(…)
… odpowiednim roztworem ciekłym (propozycja dla roztworów cennych)
wypieranie parą wodną (propozycja dla roztworów cennych)
termiczne utlenianie (metoda na utylizację substancji na nośniku, biodegradacja)
Adsorbenty
chemia powierzchni (pochłanianie substancji)
rozmiar i nakład porów
rozmiar cząsteczek sorbentu
węgiel aktywny - węgiel kamienny, brunatny, torf; ogromna modyfikacja węgla, duża porowatość.
Uzyskanie
I etap: usunięcie składników lotnych, głównie pary wodnej
II etap: aktywacja metodą gazową (CO2) lub metodami chemicznymi przy 650 st. C w obecności soli mineralnych (węglany, siarczany, azotany, chlorki)
Silnie porowata rozbudowana powierzchnia (setki m2/1g) oraz bardzo dobre właściwości sorpcyjna (również dla gazów)
ziemia krzemionkowa - produkt kopalniany, głównie krzemiany glinu; zastosowanie…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)