1. Преглед на процесот на сепарација на адсорпција
Адсорпција значи дека кога течноста (гас или течност) е во контакт со цврста порозна супстанција, една или повеќе компоненти во течноста се пренесуваат на надворешната површина на порозната супстанција и на внатрешната површина на микропорите за да се збогатат на овие површини до формираат мономолекуларен слој или процес на повеќемолекули слој.
Течноста што се адсорбира се нарекува адсорбат, а самите порозни цврсти честички се нарекуваат адсорбент.
Поради различните физички и хемиски својства на адсорбатот и адсорбентот, капацитетот на адсорпција на адсорбентот за различни адсорбати е исто така различен.Со висока селективност на адсорпција, компонентите на фазата на адсорпција и фазата на апсорпција може да се збогатат, така што ќе се реализира раздвојувањето на супстанциите.
2. Процес на адсорпција/десорпција
Процес на адсорпција: Може да се смета како процес на концентрација или како процес на втечнување.Затоа, колку е помала температурата и колку е поголем притисокот, толку е поголем капацитетот на адсорпција.За сите адсорбенти, полесно течните гасови (повисока точка на вриење) се адсорбираат повеќе, а помалку течните (пониска точка на вриење) гасови се адсорбираат пониско.
Процес на десорпција: Може да се смета како процес на гасификација или испарување.Според тоа, колку е повисока температурата и колку е помал притисокот, толку е поцелосна десорпцијата.За сите сорбенти, повеќе течни (повисока точка на вриење) гасови имаат помала веројатност да се десорбираат, а помалку течни (пониска точка на вриење) гасови полесно се десорбираат.
3. Принципот на адсорпциона сепарација и неговата класификација
Адсорпцијата е поделена на физичка и хемиска адсорпција.
Принцип на физичка адсорпциона сепарација: Сепарацијата се постигнува со користење на разликата во силата на адсорпција (сила на ван дер Валс, електростатска сила) помеѓу атомите или групите на цврстата површина и туѓите молекули.Големината на силата на адсорпција е поврзана со својствата и на адсорбентот и на адсорбатот.
Принципот на сепарација на хемиска адсорпција се заснова на процесот на адсорпција во кој се јавува хемиска реакција на површината на цврстиот адсорбент за да се комбинираат адсорбатот и адсорбентот со хемиска врска, така што селективноста е силна.Хемисорпцијата е генерално бавна, може да формира само еднослојна и е неповратна.
4. Вообичаени типови на адсорбенти
Вообичаените адсорбенти главно вклучуваат: молекуларни сита, активиран јаглерод, силика гел и активна алумина.
Молекуларно сито: Има правилна микропорозна канална структура, со специфична површина од околу 500-1000 m²/g, главно микропори, а дистрибуцијата на големината на порите е помеѓу 0,4-1nm.Карактеристиките на адсорпција на молекуларните сита може да се променат со прилагодување на структурата на молекуларното сито, составот и видот на контра катјоните.Молекуларните сита главно се потпираат на карактеристичната структура на порите и полето на силите на Кулон помеѓу избалансираниот катјон и рамката на молекуларното сито за да генерираат адсорпција.Имаат добра топлинска и хидротермална стабилност и се користат во раздвојување и прочистување на различни гасни и течни фази.Адсорбентот има карактеристики на силна селективност, висока длабочина на адсорпција и голем капацитет на адсорпција кога се користи;
Активен јаглерод: Има богата структура на микропори и мезопори, специфичната површина е околу 500-1000 m²/g, а дистрибуцијата на големината на порите е главно во опсег од 2-50 nm.Активираниот јаглерод главно се потпира на ван дер Валсовата сила генерирана од адсорбатот за да генерира адсорпција и главно се користи за адсорпција на органски соединенија, адсорпција и отстранување на органски материи од тешки јаглеводороди, дезодоранси итн.;
Силика гел: Специфичната површина на адсорбентите базирани на силика гел е околу 300-500 m²/g, главно мезопорозна, со дистрибуција на големината на порите од 2-50 nm, а внатрешната површина на порите е богата со површински хидроксилни групи.Главно се користи за сушење со адсорпција и адсорпција со замав на притисок за производство на CO2, итн.;
Активирана алумина: Специфичната површина е 200-500 m²/g, главно мезопори, а дистрибуцијата на големината на порите е 2-50 nm.Главно се користи при сушење и дехидрација, прочистување на киселински отпадни гасови итн.
