41. Назовите основную особенность структуры цеолитов.

Благодаря уникальному кристаллическому строению, цеолиты занимают среди адсорбентов особое место. Они отличаются строго регулярной структурой пор, которые при нормальных температурах заполнены молекулами воды, называемой цеолитной. Поры цеолита образованы адсорбционными пространствами, соединенными между собой окнами строго определенного размера, через которые могут проникать, естественно, только молекулы меньшего размера. Цеолитная вода легко удаляется из полостей нагреванием, после чего поры могут вновь заполнятся водой или другими веществами. Указанные особенности структуры цеолитов предопределяют использование этих адсорбентов не только в процессах сушки и очистки сред, но и для разделения смесей, состоящих из молекул различных размеров. В связи с последним цеолиты получили название молекулярных сит.

42. Назовите цели, которые могут быть достигнуты с помощью ионного обмена.

Ионообменные методы разделения жидких гомогенных смесей нашли широкое применение в промышленности. С их помощью можно достичь следующих целей:

а) умягчение и обессоливание воды;

б) извлечение и очистка лекарственных препаратов (антибиотиков, витаминов и др.);

в) извлечение благородных, цветных и редких металлов из сбросных растворов;

г) разделение близких по свойствам металлов (редкоземельные, цирконий и гафний, ниобий и тантал);

д) очистка отработанных растворов от вредных примесей, радиоактивных веществ и др.

43. Объясните понятие : селективность ионитов.

Одним из наиболее важных свойств ионитов является селективность, т.е. способность ионитов избирательно поглощать из растворов некоторые ионы или группы ионов. Селективность ионитов определяется типом активных групп, частотой поперечных связей, размером пор и составом раствора, находящегося в контакте с ионитом.

Как отмечалось ранее, в процессе ионного обмена всегда участвуют два вида ионов. Количественной характеристикой равновесного распределения между фазами ионов каждого вида в данном случае, как и в случае любого массообменного процесса, является коэффициент распределенияК_р.

где q_i и С_i – концентрации i-ого иона в ионите и равновесном с ним растворе соответственно.

Если q_i и С_i выражены в мг-экв/г, то коэффициент распределения называют массовым, если в мг-экв/л – объемным.

44. Объясните механизм экстрагирования вещества, растворенного в твердом теле.

В случае экстрагирования растворенного вещества суть процесса заключается в диффузии экстрагируемых компонентов из пористой структуры в основную массу экстрагента. Диаметр пор частиц достаточно мал, чтобы заключенную в них жидкость можно было считать неподвижной.

45. Название:

Вертикальный адсорбер с неподвижным слоем адсорбента.

Конструкция:

1-загрузка адсорбента

2-корпус

3-выгрузка адсорбента

4-опорно-распределительная решетка

5-пар на десорбцию

6-конденсат

7-отработанный газ.

Принцип действия: периодичность.

Работа: Исходная газовая смесь проходит через слой адсорбента сверху вниз. При десорбции водяным паром его подают через нижний штуцер, конденсат отводится через штуцер в днище, а пар вместе с десорбированным веществом уходит через штуцер в крышке. Загрузка и выгрузка адсорбента производится через люки.

+: обладают незначительным гидравлическим сопротивлением.

-: периодическая загрузка, выгрузка.

Применение: для адсорбции газов малой и средней производительности.