ABSORPCJA- jest to dyfuzyjne przenoszenie czasteczek sub z jednej fazy ( gazowej) przez granice faz w objetosc

Drugiej fazy (cieczy) wywolane gradientem stezen w obu fazach. Polega na pochlanianiu zanieczyszczen gazowych

Przez ciecz( absorbent). WYZNACZANIE ROWNOWAGI ABSORPCYJNEJ- wyznacza się wprowadzajac do

Zamknietego naczynia jednoskladnikowa lub wieloskladnikowa faze gazowa oraz absorbent ciekly. W wyniku kontaktu

Obu faz czesc skladnikow zawartych w fazie gazowej zostanie pochlonieta przez ciecz. Szybkosc procesu pochlaniania

Gazu na poczatku procesu jest duza po bardzo dlugim czasie dazy do zera. Zostaje wówczas osiagniety stan rownowagi

Fizykochemicznej miedzy faza gazowa a ciekla. W WARUNKACH ROWNOWAGI FIZYKOCHEM: - temp w obu

Fazach sa jednakowe T_G=T_L gdzie: T_G, T_L temp w fazie gazowej i w fazie cieklej - cisnienia calkowite w fazie gazowej i

W fazie cieklej sa jednakowe p_G, p_L cisnienia calkowite w fazie gazowej i w fazie cieklej - potencjaly chem poszczegolnych

Skladnikow w obu fazach sa jednakowe µ_iG= µ_iL gdzie: µ_iG, µ_iL potencjal chem (i) skladnika w gazie i w cieczy.

ROWNOWAGE ABSORPCYJNA PODAJE SIĘ W: postaci preznosci czastkowej danego skladnika p_A^* w funkcji ulamka

Molowego tego skladnika w fazie cieklej X_A^* w warunkach stalej i okreslonej temp. PRAWO HENRIEGO- dla malych

Wartosci ulamka molowego skladnika A w fazie cieklej zaleznosc rownowagowa można opisac rownaniem prostej o

Postaci p_A^*= H_A X_A^* lub w rownowaznej p_A^*= He_A C_A^* ZALOZENIA LANGMUIRA: - powierzchnia ciala stalego

Posiada okreslona liczbe miejsc, zwanych centrami aktywnymi, - na jednym miejscu aktywnym może zaadsorbowac się

jedna czastka adsorbatu przez pewien okreslony czas - wiazanie się czasteczek adsorbatu z miejscem aktywnym

może być fizyczne lub chemiczne -zaadsorbowane czastki tworza warstwe monomolekularna i nie wystepuje miedzy nimi

żadne wzajemne oddzialywanie - czasteczki nie wykazuja ruchu translokacyjnego ( drganie, przemieszczanie się) w

plaszczyznie powierzchni adsorbatu - energia adsorpcji jest stala i nie zalezy od stopnia pokrycia powierzchni

- wystepuje rownowaga miedzy czasteczkami zaadsorbowanymi na powierzchni a czasteczkami fazy objetosciowej

( rownowaga ma charakter dynamiczny tzn ze w stanie rownowagi liczba czasteczek adsorbujacych się w jednostce

Czasu rowna się liczbie czasteczek ulegajacych desorpcji).

ADSORPCJA- polega na wiazaniu sub na powierzchni ciala stalego. Proces adsorpcji w okreslonych warunkach trwa,

az do osiagniecia rownowagi dynamicznej miedzy stezeniem sub Rozpuszczonej a stezeniem sub na powierzchni

adsorbentu. ADSORBENT- okreslamy cialo które sorbuje sub, zas Adsorbatem substancje adsorbowana znajdujaca

się w roztworze. TEORIA LANGMUIRA- przy takich zalozeniach rownowage adsorpcyjna możemy przedstwic:

czasteczka w roztworze czasteczka w adsorbencie ( kompleks adsorpcyjny). STOPIEN POKRYCIA POW

ADSORBENTU Θ_A- stosunek ilosci zajetych centrow adsorpcji do calkowitej liczby centrow na powierzchni adsorbentu

n_A/n_Am= Θ_A n_A- liczba moli adsorbatu zaadsorbowanych na centrach aktywnych adsorbentu n_Am- liczba moli

adsorbatu odpowiedajaca obsadzeniu wszystkich centrow adsorbentu SZYBKOSC PROCESOW ADSORPCJI r_ads-

jest proporcjonalna do cisnienia gazu p i ulamka powierzchni nieobsadzonej (1- Θ_A) r_ads= k₁* p_A (1-Θ_A)

r_ads- szybkosc adsorpcji ( kmol/(kg*s)) k₁- stala szybkosci adsorpcji p_A- cisnienie adsorbatu w gazie (Pa)

Θ_A- stopien pokrycia powierzchni SZYBKOSC DESORPCJI r_des- jest proporcjonalna do ulamka powierzchni

Pokrytej adsorbatem Θ r_des= k₂ * Θ_A gdzie r_des- szybkosc desorpcji (kmol/kg*s) k₂- stala szybkosci desorpcji

Θ_A- stopien pokrycia powierzchni ROWNANIE IZOTERMY LANGMUIRA- Θ_A= b_A*p_A/ 1+ b_A* p_A

ROWNANIE ADSORPCJI HENRYEGO- Θ_A= b_A * p_A MOLOWE STEZENIE SKLADNIKA A- oznaczajac przez X_A

Molowe stezenie skladnika A przy danym pokryciu powierzchni a przez X_Am stezenie tego skladnika przy pokryciu

Monowarstwowym zaleznosc można zapisac X_A= X_Am * b_A* p_A / 1+ b_A * p_A X_A- jest wyrazana w mol skladnika

A/ mol adsorbentu lub w mol skladnika A/g adsorbentu. ROWNANIE LANGMUIRA W ZAPISIE LINIOWEJ ZALEZNOSCI

p_A/X_A= 1/X_Am *p_A+ 1/X_Am *b_A POWIERZCHNIA WLASCIWA- jest to stosunek powierzchni czynnej adsorbentu

przypadajacego na jednostke jego masy a_W= X_Am *N*A_S gdzie: X_Am- wielkosc adsorpcji odpowiadajaca pokryciu

adsorbentu zwarta monowarstwa N- liczba Avogadra ( 6, 023* 10 ²³ mol^-1) A_S- powierzchnia zajmowana przez jedna

czastke adsorbatu GESTOSC STRUMIENIA DLA PRZEPLYWU OBJETOSCIOWEGO J_V= 1/A * dV/dt [ m³/ (m² *s)]

V- objetosc odbieranego permeatu [m³] A- powierzchnia robocza membrany [m²] t- czas [s]

PERMEACJA- proces przenikania gazow cieczy przez membrane. MEMBRANA- homo lub heterogeniczna stala lub

Ciekla warstwa oddzielajaca dwie fazy plynne, ale umozliwiajaca przenikanie niektórych skladnikow jednej fazy do

Drugiej. NADAWA- roztwor, mieszanina, zawiesina, która poddajemy separacji lub oczyszczeniu.

PERMEAT- czesc nadawy, która przeniknela przez membrane RETENTAT- czesc nadawy która nie przeniknela przez

Membrane WLASNOSCI SELEKTYWNE MEMBRANY- jeżeli skladniki nadawy przenikaja przez membrane z roznymi

Szybkosciami to sklad permeatu rozni się od skladu nadawy i mowimy o wlasnosciach selektywnych membrany.

PROCESY MEMBRANOWE- procesy rozdzielenia w których wykorzystuje się właściwości separacyjne mambran.

Rozdzielenie jest wynikiem roznicy szybkosci transportu sub w mwmbranie. Szybkosc procesu zalezy od: rodzaju

Membrany, sily napedowej. TRANSPORT PRZEZ MEMBRANE ZACHODZI WEDLUG TRZECH MECHANIZMOW:

- transport bierny- sub przenikaja przez membrane w kierunku malejacych wartosci potencjalu elektrochemicznego,

Gradient potencjalu może być wywolany roznica stezen, cisnien lub potencjalow elektrycznych faz wystepujacych po

Obu stronach membrany – transport ulatwiony- sub przenikaja również przez membrane w kierunku malejacych

Wartosci potencjalu elektrochemicznego z tym ze rozdzielany skladnik laczy się w membranie z nosnikiem, powstaje

Nietrwaly kompleks który szybko zostaje przetransportowany na druga strone membrany tam jest uwalniany

Rozdzielany skladnik, a nosnik dyfunduje z powrotem do przeciwnej powierzchni membrany – transport czynny-

Sub przenikaja przez membrane w kierunku rosnacych wartosci potencjalu elektrochem. Ten rodzaj transportu wymaga

Dostarczenia okreslonej energii i wystepuje w membranach plazmatycznych, ogolnie w membranach biologicznych.

ZALOZENIA TECHNIK MEMBRANOWYCH: mikrofiltracja, ultrafiltracja, nanofiltracja, odwrocona osmoza

O EFEKTYWNOSCI PROCESU MEMBRANOWEGO DECYDUJA: - wydajnosc membrany ( okresla gestosc strumienia

Permeatu-J) - wlasnosci selektywne( separacyjne)- wyrazaja zdolnosc odmiennego zachowania się membrany w

Stosunku do skladnikow mieszaniny rozdzielanej, charakteryzowane sa za pomoca wspolczynnika retencji R lub

Selektywnosci S R=C_n- C_p / C_n C_p- stezenie skladnika rozdzielanego w permeacie [kg/m³] C_n- stezenie skladnika

Rozdzielanego w nadawie [ kg/m³]

GRANICZNA MASA MOLOWA- wielkosc ta oznacza mase molowa zwiazku o

Najmniejszych czasteczkach zatrzymywanych przez membrane w ilosciach nie

mniejszych niż 90%. Wartosc te Wyznacza się na podstawie zaleznosci

wspolczynnika retencji od masy czasteczkowej R=f(M)

WSPOLCZYNNIK PERMEACJI- L_p= tgα= a/b= Jv/ Δp [m/(Mpa*s)]

L_p= 34*10^-6/ 0,5= 68*10^-6 [m/(Mpa*s)]

OPOR MEMBRANY DLA CZYSTEGO ROZPUSZCZALNIKA- R= 1/L_p= 1/ 68*10^-6=

14,7*10³ ≈15*10³ [(Mpa*s)/m] ODWROCONA OSMOZA- proces membranowy,

rozdzielenie sub o wymiarach porownywalnych z rozmiarami Czasteczek rozpuszczalnika.