1. Преглед процеса одвајања адсорпције
Адсорпција значи да када је флуид (гас или течност) у контакту са чврстом порозном супстанцом, једна или више компоненти у течности се преносе на спољашњу површину порозне супстанце и унутрашњу површину микропора да би се обогатиле на овим површинама. формирају процес мономолекуларног слоја или вишемолекулског слоја.
Течност која се адсорбује назива се адсорбат, а саме порозне чврсте честице називају се адсорбентом.
Због различитих физичких и хемијских својстава адсорбата и адсорбента, адсорпциони капацитет адсорбента за различите адсорбате је такође различит.Са високом селективношћу адсорпције, компоненте фазе адсорпције и фазе апсорпције могу бити обогаћене, тако да се реализује раздвајање супстанци.
2. Процес адсорпције/десорпције
Процес адсорпције: Може се посматрати као процес концентрације или као процес течења.Дакле, што је нижа температура и већи притисак, то је већи капацитет адсорпције.За све адсорбенте, гасови који се лакше течни (виша тачка кључања) више адсорбују, а мање течни (нижа тачка кључања) гасови се адсорбују ниже.
Процес десорпције: Може се сматрати процесом гасификације или испарења.Дакле, што је виша температура и нижи притисак, то је потпунија десорпција.За све сорбенте, мање је вероватно да ће се течни (виша тачка кључања) десорбовати гасови, а мање течни (ниже тачке кључања) гасови се лакше десорбују.
3. Принцип адсорпционог одвајања и његова класификација
Адсорпција се дели на физичку адсорпцију и хемијску адсорпцију.
Принцип физичког адсорпционог раздвајања: Раздвајање се постиже коришћењем разлике у адсорпционој сили (ван дер Валсова сила, електростатичка сила) између атома или група на површини чврстог тела и страних молекула.Величина адсорпционе силе је повезана са особинама и адсорбента и адсорбата.
Принцип раздвајања хемијске адсорпције заснива се на процесу адсорпције у коме се на површини чврстог адсорбента јавља хемијска реакција да се адсорбат и адсорбент комбинују са хемијском везом, тако да је селективност јака.Хемисорпција је генерално спора, може формирати само монослој и неповратна је.
4. Уобичајени типови адсорбената
Уобичајени адсорбенти углавном укључују: молекуларна сита, активни угаљ, силика гел и активирану глиницу.
Молекуларно сито: Има правилну микропорозну структуру канала, са специфичном површином од око 500-1000м²/г, углавном микропора, а расподела величине пора је између 0,4-1нм.Адсорпционе карактеристике молекуларних сита могу се променити подешавањем структуре молекулског сита, састава и врсте контракатјона.Молекуларна сита се углавном ослањају на карактеристичну структуру пора и Кулоново поље силе између уравнотеженог катјона и оквира молекуларног сита да би генерисали адсорпцију.Имају добру термичку и хидротермалну стабилност и широко се користе у одвајању и пречишћавању различитих гасних и течних фаза.Адсорбент има карактеристике јаке селективности, велике дубине адсорпције и великог капацитета адсорпције када се користи;
Активни угаљ: Има богату структуру микропора и мезопора, специфична површина је око 500-1000м²/г, а дистрибуција величине пора је углавном у распону од 2-50нм.Активни угаљ се углавном ослања на ван дер Валсову силу коју генерише адсорбат за стварање адсорпције и углавном се користи за адсорпцију органских једињења, адсорпцију и уклањање тешких угљоводоника органске материје, дезодоранс, итд.;
Силика гел: Специфична површина адсорбената на бази силика гела је око 300-500м²/г, углавном мезопорозна, са дистрибуцијом величине пора од 2-50нм, а унутрашња површина пора је богата површинским хидроксилним групама.Углавном се користи за адсорпционо сушење и адсорпцију промене притиска за производњу ЦО₂, итд.;
Активна глиница: Специфична површина је 200-500 м²/г, углавном мезопоре, а дистрибуција величине пора је 2-50 нм.Углавном се користи за сушење и дехидрацију, пречишћавање киселих отпадних гасова итд.
