Файл: Волчкевич, А. И. Высоковакуумные адсорбционные насосы.pdf

Удельный объем микропор силикагелей составляет около 0,3—0,4 см3 /г, максимальная величина адсорбции не должна превышать 180—240 л-мм рт. ст./г. Это ус­ ловие в целом удовлетворительно выполняется. Экспе­ риментальные результаты в области низких давлений

„ л-ммт.ст.

г.

Рис. 14. Изотермы адсорбции азота и воздуха на силикагелях при 78°К:

на АШМ, ШСМ, КСМ 146]

согласуются плохо, что частично можно объяснить различием адсорбционных свойств и условий приготов­ ления различных типов силикагелей. Очень низкие зна­ чения адсорбции (кривая 7), как и для активных уг­ лей, получены вследствие заметного нагрева силикагеля, размещенного в стеклянном макете адсорбционного насоса.

В отличие от активных углей и цеолитов силикагели склонны к спеканию. Как отмечает М. Г. Каганер [30], площадь поверхности силикагеля остается постоянной при температурах до 250—300° С и начинает заметно уменьшаться при возрастании температуры выше 350— 400° С. Повышая температуру регенерации, можно зна­ чительно быстрее добиться наиболее полного удаления адсорбированных веществ, в основном воды. Исследо­ вания, проведенные при последовательном увеличении

80

ал-ммрт.ст.

Ю'е Ю'7 Ю'е Ю'5 10'* Ю~3р,ммрт.ст.

что фоновое давление, достигаемое после первой «тре­ нировки» при 150° С, на 1—1,5 порядка выше, чем при последующих «тренировках», и может заметно исказить форму экспериментальной изотермы.

Для сравнения адсорбционной способности силикагелей по различным газам следует использбвать дан­ ные, полученные на одном адсорбенте в идентичных условиях (рис. 15). Наибольшее различие (в 3—5 раз) по адсорбции СО, Ог и СН4 , наблюдаемое в области низких давлений, уменьшается с увеличением величины адсорбции. Штриховыми линиями показан расчетный участок изотермы в области давлений ниже фонового.

затрудняет выбор эффектного адсорбента. Наиболее правильным в этом случае является анализ экспери­ ментальных данных .с теоретических позиций с исполь­ зованием уравнения изотерм.

1-MMpT.Cf.

io­

вещества от давления, т. е. к закону Генри. Такая кар­ тина наблюдается лишь в очень редких случаях, так как большей частью экспериментальные изотермы не­ линейны и слегка выпуклы даже в двойных логариф­ мических координатах. Уравнение Фрейндлиха, учиты-

82

данными достигают при использовании теории объем­ ного заполнения микропор. Уравнения (9—12) описыва­ ют адсорбцию на резко неоднородной поверхности и

На рис. 16 приведены экспериментальные данные по адсорбции азота на различных типах адсорбентов (штриховые линии соответствуют экстраполяции линей­ ной части кривых в область больших давлений). Впол­ не удовлетворительным является совпадение результа­ тов для угля СК.Т (кривые / и 5) в широкой области давлений и адсорбции. Однако на кривой 1 при высо­ ких относительных давлениях заметен излом, что сви­ детельствует об изменении структурных констант Wo (или а0 ) и В.

Для природных и синтетических цеолитов даже од­ ного типа предельная величина адсорбции практически одинакова. Это объясняется строго регулярной кристал­ лической пористой структурой цеолитов. Объем боль­ ших адсорбционных полостей (определенный по рентгеноструктурным данным) на единицу массы чистого цеолита (см. табл. 4) на 12—15% выше эксперимен­ тального значения, полученного для гранулированных цеолитов, из-за наличия в последних связующего (глины).