Файл: Определение динамической емкости гранулированных цеолитов по углекислому газу.docx
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 10
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Адсорбер с прокаленным при 350 0С 4 ч цеолитом, подключили к кранам, присоединили вначале входной штуцер, затем выходной. При открытом в вентиляцию кране по реометру установили расход воздуха 5,4л/мин и по реометру – расход углекислого газа 0,6 л/мин. Установили краны в такое положение, чтобы очищенный в адсорбере газ поступал на склянку с баритовой водой. С этого момента записывали время начала испытания и показание газового счетчика. Проскок углекислого газа определяли по помутнению баритовой воды, после чего испытание прекращали, адсорбер отсоединяли, закрывали пробками и взвешивали с погрешностью не более 0,01 г (качественный цеолит КА не поглощает углекислый газ и баритовая вода мутнеет сразу же в начале опыта).
Регенерация цеолита:
Регенерацию цеолита проводят при следующих постоянных условиях:
- температура регенерации 500 ±20 оС;
- время регенерации 4-5 часов с момента достижения необходимой температуры в печи;
- скорость продувки 0.1-0.2 л/мин.
Обработка экспериментальных данных
Динамическую ёмкость по углекислому газу рассчитывали по формуле:
А(CO2)=(М1×Н)/М
где А(CO2) – динамическая емкость в момент проскока СО2, мг/см3;
М – навеска цеолита, мг;
М1 – масса адсорбированного углекислого газа, мг;
Н – насыпная плотность, мг/см3;
М = М2 – М0;
М1 = М3 – М2
где М2 – масса адсорбера с цеолитом до испытания, мг;
М0 – масса адсорбера без цеолита, мг;
М3 – масса адсорбера с цеолитом после испытания, мг.
За результат испытания принимали среднее арифметическое результатов двух последовательных измерений абсолютное расхождение между которыми не превышает 10 мг/см3.
Рассчитаем массу навески цеолита М:
-для образца №6: M = 220,44 – 99,22 = 121,22 г
-для образца №7: M = 224,8 – 103,2 = 121,6 г
-для образца №8: M = 218,3 – 106,1 = 112,2 г
Рассчитаем массу адсорбированного углекислого газа М1:
-для образца №6: M = 220,46 – 220,44 = 0,02 г
-для образца №7: M = 233,4 – 224,8 = 8,6 г
-для образца №8: M = 222,5 – 218,3 = 4,2 г
Рассчитаем динамическую ёмкость по углекислому газу А(CO2) :
-для образца №6:
-для образца №7:
-для образца №8:
В таблице 2 представлены результаты проведенных экспериментов
Таблица 2
№ | Образец | *Насыпная плотность ρ, г/см3 | *Масса адсорбера без цеолита М0, г | Масса адсорбера с цеолитом до испытания М2, г | Навеска цеолита М, г | Масса адсорбера с цеолитом после испытания М3, г | Масса адсорбированного углекислого газа М1, г | Динамическая емкость А, мг/см3 |
6 | КА2 | 0,85 | 99,22 | 220,44 | 121,22 | 220,46 | 0,02 | 0,1402 |
7 | СаА | 0,68 | 103,2 | 224,8 | 121,6 | 233,4 | 8,6 | 48,0921 |
8 | СаХ | 0,65 | 106,1 | 218,3 | 112,2 | 222,5 | 4,2 | 24,3316 |
ВЫВОД: в ходе данной лабораторной работы были рассчитаны насыпная плотность, масса навески цеолита до испытания, масса адсорбированного углекислого газа после испытания, значение динамической емкости по углекислому газу для трех образцов №6, №7, №8. Диаметр молекул диоксида углерода составляет 3,3 Å, диаметры входных окон представленных образцов №6 KA2, №7 СаА, №8 СаХ равны 3,0 Å, 5,0 Å, 8,0 Å соответственно. Следовательно, подходящими образцами являются №7 и №8, так как диаметр их входных окон больше, чем размер молекул диоксида углерода.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1 | Грунис Е.Б. Современные проблемы геологии нефти и газа: монография/ Грунис Е.Б., Крылов Н.А. - М.: Научный мир, 2001. -372с. |
2 | Балыбердина И.Т. Физические методы переработки и использования газа: монография/ Балыбердина И.Т. - М.: Недра, 1998. - 248 с. |
3 | Бекиров Т.М. Первичная переработка природных газов: монография/ Бекиров Т.М. - М.: Химия, 1987. - 256 с. |
4 | Жданова Н. В. Осушка углеводородных газов: монография/ Жданова Н. В., Халиф А. Л. - М., 1984 |
5 | Настека В. И. Научные основы и технология очистки высокосернистых природных газов и газовых конденсатов жидкими поглотителями/Докт. дис. - М.: изд-во ГАНГ им. И.М. Губкина. - 1995 |
6 | Берлин М. А. Переработка нефтяных и природных газов: монография/ Берлин М. А., Горечейков В. Г., Волков Н. П. - М., 1981 |
7 | Гуревич И.Л. Технология переработки газа. Ч. 1. Общие свойства и первичные методы переработки нефти / Гуревич И.Л. - М.: Химия, 1972. - 360с. |
8 | Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники: монография / Кельцев Н.В. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1984. - 592 с. |
9 | Неймарк А.В. Адсорбция и адсорбенты: монография/ Неймарк А.В. – М.: Наука, 1987. –236 с. |
10 | Шумяцкий Ю.И. Адсорбция: процесс с неограниченными возможностями: монография / Шумяцкий Ю.И., Афанасьев Ю.М. - М.: Высш. шк., 1998. - 78с. |
11 | Шумяцкий Ю.И. Промышленные адсорбционные процессы. – М.:КолосС, 2009. – 183с. |
12 | Грег С. Адсорбция, удельная поверхность, пористость: монография / Грег С., Синг К. - М.: Мир, 1984. - 310с. |
13 | Карнаухов А.П. Современные проблемы теории адсорбции: монография/ Карнаухов А.П. – М.: ПАИМС, 1995. –273 с. |
14 | Карнаухов А.П. Адсорбция. Текстура дисперсных и пористых материалов: монография / Карнаухов А.П. – Новосибирск: Наука. Сиб. Предприятие РАН, 1999. - 470 с. |
15 | М.Б. Алехина. Свойства и особенности поведения микропористых адсорбентов (цеолитов и активных углей) предназначенных для новых процессов очистки и разделения газов / Докт.дис. 05.17.01. – М.: РГБ.-2006.-310с. |
16 | Киселев А.В. Межмолекулярные взаимодействия в адсорбции и хроматографии / Киселев А.В. // Учебн.пособие для хим., биолог. И химико-технолог. Спец.вузов. – М.:Высш. школа, 1986. – 360с. |
17 | Брунауэр С. Адсорбция газов и паров: монография / Брунауэр С. - М.: Изд-во ИЛ, 1948. - Т. 1. - 781 с. |
18 | Фенелонов В.Б. Введение в физическую химию формирования молекулярной структуры адсорбентов и катализаторов: монография / Фенелонов В.Б. - Новосибирск: изд. СО РАН, 2004. - 442 с. |
19 | Брек Д. Цеолитные молекулярные сита: монография / Брек Д. - М.: Мир, 1976. - 781 с. |
20 | Жданов С.П. Синтетические цеолиты: Кристаллизация, структурно-химическое модифицирование и адсорбционные свойства: монография / Жданов С.П., Хвощев С.С., Самулевич Н.Н. - М.: Химия, 1981. - 264 с. |
2>