Сорбции паров органических веществ

ИЗМЕРЕНИЕ ИЗОТЕРМ

СОРБЦИИ ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

НА РАЗЛИЧНЫХ АДСОРБЕНТАХ

В ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Методические указания к

лабораторным работам

 

 

Санкт-Петербург

 

 

 

Составители: канд. техн. Наук, доц. Г. И. Бойкова, доц. М. Я. Пулеревич.

 

Научный редактор – докт. техн. наук проф. Т. Г. Плаченов.

 

 

Утверждено в качестве методических указаний на заседании методической комиссии факультета технологии силикатов, неорганических веществ. Протокол №41 от 18 октября 1982 г.

 

 

Кафедра химии и технологии сорбентов

 

Измерение изотерм сорбции паров органических веществ на

Различных адсорбентах в динамических условиях

 

Методические указания к лабораторным работам

 

Составители: доц. М. Я. Пулеревич, Г. И. Бойкова

 

Редактор Р. С. Казакова

Технический редактор Г. С. Гененрайх

Корректор К. Л. Евангулян

Сдано в набор 25.02.83. подписано к печати 30.08.83.

Формат Бумага типограф. №3. Гарнитура литературная.

Печать высокая. Печ. л.1,5. Усл. печ. л. 1,39. Уч.-изд. л. 1,38.

Заказ 1303. Тираж 300 экз. Бесплатно.

Редакционно-издательский отдел ЛТИ им. Ленсовета

198013, Ленинград, Московский пр., 26

Межвузовская типография (3) СППО-2 Ленуприздата

198013, Ленинград, Московский пр., 26

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Активность сорбентов характеризуется количеством вещества, поглощаемого единицей их массы или объема.

Исследование сорбционной активности сорбентов по парообразным веществам может проводиться в статических и динамических условиях путем измерения изотерм адсорбции. При определении изотермы адсорбции находят равновесную величину адсорбции при равновесных концентрациях парогазовой смеси.

Данное методическое указание предназначено для выполнения лабораторной работы по измерению изотермы сорбции паров бензола на активном угле студентами кафедры химии и технологии сорбентов.

 

Пористая структура активированных углей

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА «ИЗМЕРЕНИЕ ИЗОТЕРМ СОРБЦИИ ПАРОВ

ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ НА РАЗЛИЧНЫХ АДСОРБЕНТАХ В ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ»

Цель работы

Измерить изотерму сорбции паров бензола на активированном промышленном угле заданной марки, определить структурный тип активированного угля по Дубинину и Радушкевичу, произвести обработку изотермы адсорбции по теории объемного заполнения (ТОЗ).

Описание прибора

•Схема прибора для измерения изотермы сорбции парообразного вещества приведена на рис. 1.

Прибор состоит из гуська-испарителя 5, заполненного заданным веществом; смесителя 4, в котором перемешиваются пары этого вещества с воздухом; динамических трубок 6, в которые помещается сорбент; двух реометров— 1 и 2 с капиллярами 3(1 — контролирует общий объемный расход воздуха, поступающего в прибор, а 2— расход воздуха, направляемого в гусек для испарения паров взятого вещества и получения паровоздушной смеси определенной концентрации); крана 8, служащего для регулирования потоков воздуха, и кранов 7—для наполнения манометрических трубок реометров жидкостью. Капилляр 3 общего реометра 1 предварительно отградуирован и имеет паспорт, в котором дана зависимость объемной скорости воздуха V (л/мин) от разности уровней манометрической жидкости в реометре h (мм) этой жидкости. Прибор снабжен набором капилляров для гуськового реометра, позволяющих получать концентрацию паров взятого вещества в определенных пределах. В паспорте к данному прибору эти пределы указаны.

Гусек-испаритель, показанный на рис. 2,d, состоит из двух стеклянных резервуаров, спаянных между собой. Верхний резервуар имеет грушевидную форму и служит для подачи жидкости в нижний резервуар и для поддержания в нем

 

 

Рис. 1. Схема прибора для измерения изотермы сорбции парообразных веществ в динамических условиях: /, 2 — реометры; 3 — капилляры; 4— смеситель; 5—-гусек-испаритель; 6 — динамические трубки; 7,8 — краны;

9 — винтовой зажим; 10 — отводящая магистраль; В — вентиль

постоянного уровня жидкости. Нижний конец его оттянут в виде трубки с косым срезом, доходящим до половины высоты нижнего резервуара. Сверху резервуар имеет горловину, через которую в гусек наливается жидкость. Горловина закрывается хорошо пришлифованной стеклянной пробкой.

Нижний резервуар выполнен в виде горизонтального цилиндра и имеет два. отростка с кранами, при помощи кото­рых гусек присоединяется к коммуникациям. Краны должны быть хорошо пришлифованы. Для удобства взвешивания гуська к нему прикрепляется скоба из проволоки.

Наполнение гуська жидкостью производят при открытых кранах через горловину верхнего резервуара с соблюдением всех мер предосторожности в соответствии с инструкцией по технике безопасности при работе с данной жидкостью. Когда нижний резервуар наполнится жидкостью до верхнего края скошенного среза трубки верхнего резервуара, т. е. примерно до половины, краны закрывают. Верхний резервуар заполняют также наполовину, после чего горловину плотно

 

Рис 2. Гусек

закрывают пришлифованной пробкой. Пришлифованную пробку и краны гуська предварительно слегка смазывают вазелином и закрепляют резиновыми кольцами. Гусек осторожно переносят к прибору в специальной деревянной колодке.

Описание работы

Оформление результатов опыта

Результаты опыта представляют в сводной таблице и графически в координатах ммоль/г— C/Cs и а ммоль/г-— С мг/л.

1). По данным значениям Р_s для взятого вещества при 20 °С рассчитывают значение Cs в мг/л и выражают опытные данные в координатах а ммоль/г— C/Cs.

2. Определяют структурный тип активного угля по Дубинину и Радушкевичу, выразив опытные данные в координатах: lg a— (lgC_s/C)² и

lg a —lgC_s/C.

3. Определяют константы уравнений Дубинина и Радушкевича в B, Wо, A, Wо'.

4. Определяют:

— объем микропор;

— предельный объем сорбционного пространства;

— объем мезопор;

— объем макропор.

5. Производят обработку изотермы адсорбции по теории объемного заполнения (ТОЗ).

ИЗМЕРЕНИЕ ИЗОТЕРМ

СОРБЦИИ ПАРОВ ОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ

НА РАЗЛИЧНЫХ АДСОРБЕНТАХ

В ДИНАМИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ

Методические указания к

лабораторным работам

 

 

Санкт-Петербург

 

 

 

Составители: канд. техн. Наук, доц. Г. И. Бойкова, доц. М. Я. Пулеревич.

 

Научный редактор – докт. техн. наук проф. Т. Г. Плаченов.

 

 

Утверждено в качестве методических указаний на заседании методической комиссии факультета технологии силикатов, неорганических веществ. Протокол №41 от 18 октября 1982 г.

 

 

Кафедра химии и технологии сорбентов