64. Адсорбционные методы очистки газов.
Адсорбционные методы очистки
основаны на поглощении примесей твердыми телами с развитой поверхностью,
адсорбентами. Поглощаемые молекулы
удерживаются на поверхности твердых тел силами
Ван-дер-Ваальса(физическая адсорбция) или химическими силами(
хемосорбция). Стадии адсорбции: - перенос молекул газа к внешней поверхности
твердого тела – проникновение молекул газа
в поры твердого тела – собственно адсорбция. Адсорбция рекомендуется для
очистки газов с невысокой концентрацией
вредных компонентов. Адсорбированные вещества удаляют из адсорбентов с помощью десорбции инертным
газом или паром. Преимущество:
высокая степень очистки. Недостатки: “чистые” (сухие и без пыли) газы,
небольшая скорость. Адсорбенты – материалы высокоразвитой внутренней
поверхностью(природные и синтетические) :
активированные угли, силикагели, алюмогели, цеолиты,
иониты. Активированные угли – гидрофобны. Для адсорбции газов и паров используют
микропористые гранулированные активированные угли. Силикагели – гидратированные аморфные
кремнеземы (SiO(2)nH(2)O), являющиеся
реакционно-способными соединениями переменного состава, превращения которых
идет по механизму полконденсации. Зазоры м/у частицами
образуют пористую структуру селикагеля. Получают
путем осаждения аморфного кремнезема из силикатно-щелочных металлов. Служат для
поглощения полярных веществ. Алюмогели ( Al(2)O(3)*nH(2)O где 0< n < 6) – получают прокаливанием различных гидроксидов алюминия. Используют для улавливания полярных
органических соединений и осушки газов. Цеолиты
- алюмосиликаты, содержащие в своем
составе оксиды щелочных и щелочноземельных металлов. Характеризуются регулярной
структурой пор, соизмеримых с размерами молекул. Общая химическая формула: Me(2/n)C*Al(2)O(3)*xSi(2)*yH(2)O, где Me катион металла, n – его валентность. Получают синтетически и добывают при разработки месторождений. Обладают наибольшей адсорбцией
по парам полярных соединений и веществ с кратными связями в молекулах. Иониты - высокомолекулярные
соединения с развитой поверхностью.