1. Overview of Adsorption Separation Process
Adsorption significa chì quandu un fluidu (gasu o liquidu) hè in cuntattu cù una sustanza porosa solida, unu o più cumpunenti in u fluidu sò trasferiti à a superficia esterna di a sustanza porosa è a superficia interna di i micropori per arricchisce in queste superfici. formanu un prucessu di strati monomoleculari o multimoleculi.
U fluidu chì hè adsorbitu hè chjamatu adsorbatu, è i particeddi solidi porosi stessi sò chjamati adsorbenti.
A causa di e diverse proprietà fisiche è chimiche di l'adsorbatu è l'adsorbente, a capacità d'adsorption di l'adsorbente per diversi adsorbati hè ancu diversa.Cù alta selettività di adsorption, i cumpunenti di a fase di adsorption è a fase di absorption ponu esse arricchiti, in modu di realizà a separazione di sustanzi.
2. Prucessu di adsorption / desorption
Prucessu d'adsorption: Pò esse cunsideratu cum'è un prucessu di cuncentrazione o cum'è un prucessu di liquefaction.Dunque, più bassa hè a temperatura è più altu a pressione, più grande hè a capacità di adsorption.Per tutti l'adsorbenti, i gasi più facilmente liquefied (puntu di ebollizione più altu) adsorbenu più, è i gasi menu liquefiable (puntu di ebollizione più bassu) adsorbiti più bassi.
Prucessu di desorption: Pò esse cunsideratu cum'è un prucessu di gasificazione o volatilizazione.Per quessa, a più alta a temperatura è più bassa a pressione, u più cumpletu a desorption.Per tutti i sorbenti, i gasi più liquefied (puntu di ebollizione più altu) sò menu prubabile di desorbe, è i gasi menu liquefiable (puntu di ebollizione più bassu) sò più facilmente desorbiti.
3. U principiu di siparazione adsorption è a so classificazione
L'adsorzione hè divisa in adsorbimentu fisicu è adsorbimentu chimicu.
Principiu di a separazione di l'adsorzione fisica: A separazione hè ottenuta usendu a diffarenza in a forza di adsorption (forza di van der Waals, forza elettrostatica) trà atomi o gruppi nantu à a superficia solida è molécule straniere.A magnitudine di a forza di adsorzione hè ligata à e proprietà di l'adsorbente è l'adsorbatu.
U principiu di a separazione di l'adsorzione chimica hè basatu annantu à u prucessu d'adsorzione in quale una reazione chimica si trova nantu à a superficia di un adsorbente solidu per unisce l'adsorbatu è l'adsorbente cù un ligame chimicu, cusì a selettività hè forte.A chimisorption hè generalmente lenta, pò solu formate un monolayer è hè irreversibile.
4. Tipi adsorbenti cumuni
L'adsorbenti cumuni includenu principalmente: sieves moleculari, carbone attivatu, gel di silice è allumina attivata.
Sieve Molecular: Ha una struttura di canali microporosa regulare, cù una superficia specifica di circa 500-1000 m²/g, principalmente micropori, è a distribuzione di a dimensione di i pori hè trà 0,4-1 nm.E caratteristiche di l'adsorption di i crivelli molecolari ponu esse cambiate aghjustendu a struttura di u crivellu molecolari, a cumpusizioni è u tipu di contracationi.I crivelli moleculari si basanu principarmenti nantu à a struttura di poru caratteristica è u campu di forza di Coulomb trà u catione equilibratu è u quadru di crivelli moleculari per generà adsorption.Hanu una bona stabilità termale è idrotermale è sò largamente utilizati in a separazione è a purificazione di diverse fasi di gas è liquidu.L'adsorbente hà e caratteristiche di una forte selettività, una alta prufundità di adsorption è una grande capacità di adsorption quandu s'utilice;
Carbone attivatu: Ha una struttura ricca di micropori è mesopori, a superficia specifica hè di circa 500-1000 m² / g, è a distribuzione di a dimensione di i pori hè principalmente in a gamma di 2-50 nm.U carbone attivatu si basa principarmenti nantu à a forza di van der Waals generata da l'adsorbatu per generà l'adsorption, è hè principalmente utilizatu per l'adsorption di composti organici, l'adsorption è a rimozione di materia urganica d'idrocarburi pesanti, deodorante, etc.;
Gel di silice: A superficia specifica di l'adsorbenti basati in gel di silice hè di circa 300-500 m² / g, principalmente mesoporous, cù una distribuzione di dimensione di poru di 2-50 nm, è a superficia interna di i pori hè ricca di gruppi idrossilici di superficia.Hè principarmenti utilizatu per l'asciugatura di l'adsorption è l'adsorption swing di pressione per pruduce CO₂, etc.;
Alumina attivata: A superficia specifica hè 200-500m²/g, principalmente mesopori, è a distribuzione di a dimensione di i pori hè 2-50nm.Hè principarmenti utilizatu in l'asciugatura è a disidratazione, a purificazione di gasi residuali acidi, etc.
