1.7. Адсорбция

Адсóрбция– процесс разделения газовых, паровых и жидких смесей, путём поглощения одного или нескольких компонентов смеси поверхностью или объёмом пор твёрдого тела –адсорбéнта. Поглощаемое вещество, находящееся в объёмной фазе (газе, паре или жидкости), называетсяадсорбти́вом, а поглощённое –адсорбáтом.

Рис. 45. Роторно-дисковый экстрактор:

1 – корпус, 2 – вал ротора с плоскими дисками, 3 – кольцевые перегородки, 4 – опорный подшипник ротора, 5 – граница раздела фаз

Адсорбцию подразделяют на два вида: физическую и химическую. Физическая абсорбция в основном обусловлена поверхностными вандерваальсовыми силами, которые проявляются на расстояниях, значительно превышающих размеры адсорбируемых молекул, поэтому на поверхности адсорбента обычно удерживаются несколько слоёв молекул адсорбата. При химической адсорбции поглощаемое вещество вступает в химическое взаимодействие с адсорбентом с образованием на его поверхности химических соединений.

Процессы физической адсорбции избирательны и обратимы. Обратный процесс называют десóрбцией, которую используют для выделения поглощённых веществ и регенерации адсорбента. При регенерации активировнаных углей используют водяной пар, при регенерации силикагелей и цеолитов – горячие газы.

Наиболее рационально адсорбцию применять для обработки смесей с низкой концентрацией извлекаемых веществ. В этом случае увеличивается продолжительность работы адсорбционного аппарата на стадии собственно адсорбции до его переключения на десорбцию. Иногда адсорбцию применяют для тонкой очистки газов и жидкостей от остаточных содержаний компонентов после других методов разделения.

Типичными примерами адсорбции являются осушка газов и органических жидкостей, разделение смесей углеводородов, рекуперация растворителей, очистка вентиляционных выбросов и сточных вод.