ГОСТ 33589—2015
мие крутизны) и возмущение в зоне массопереноса, — это внешнее сопротивление массопереносу или
пленочный перенос, аксиальное перемешивание вследствиедисперсии, а также внутреннее сопротив
ление массопереносувследствие поверхностнойдиффузии.
6.2Для того, чтобы создать модель процесса, протекающего в промышленном адсорбере, нужно
обеспечитьодинаковую степеньадсорбцииотносительнодлины слояадсорбента(одинаковуюкрутизну
кривой адсорбции) для адсорбера и колонки, используемой методом RSSCT. Это достигается, если
относительный вклад различных механизмов, оказывающих наибольшее влияние на адсорбцию, будет
сохранен при моделировании. Исследования с использованием модели диффузии на поверхности пор
при контакте со сплошным потоком (plug flow pore surface diffusion model. PFPSDM) (см. сноску 4>на c. 2)
показали, чторавенствокрутизны кривойадсорбцииможетбытьдостигнуто приравенствесоотношения
размеровгрануладсорбента. Если допустить, что коэффициентдиффузии независитотрадиуса гранул
активированного угля. т. е. является постоянной величиной, то соотношение параметров процесса в
малой ибольшой колонке вычисляютпо формуле
где EBCNsc и EBCN,c — время контакта раствора и адсорбента для малой колонки (RSSCT) и большой
колонки (промышленногоадсорбера)соответственно:
RscиR,c — радиусы гранул активированного угля в малой и большой колонках соответ
ственно;
*scи he — время, требуемоедля проведения испытания в малой ибольшой колонке соот
ветственно.
Для постоянства коэффициента диффузии необходимо также равенство критериев Рейнольдса
для RSSCT ибольшой колонки. Это означает, чтодолжно бытьсправедливым следующее уравнение
где Vscи— гидравлическая нагрузка для RSSCT ибольшой колонки, соответственно.
Руководствуясь приведенными выше уравнениями, выбирают условия испытаний для RSSCT,
наиболееточно воспроизводящие условия, установленныедля промышленногоадсорбера.
П р и м е ч а н и е 1 — Из уравнения (2) можно сделать важные выводы5’, которые следует учитывать при
проектировании испытаний по RSSCT. Если при испытании значительно снижают напор жидкости, это приводит к
критическому увеличению времени прохождения раствора через колонку, так как гранулы активированного угля
разрушаются под действием возникающего поперечного давления. Этого можно избежать, если снизить поверх
ностную скорость настолько, чтобы дисперсия перестала быть доминирующим механизмом массопереноса. а ско
рость адсорбции определялась взаимодействием между частицами. Критерий Пекле, связанный с диаметром
гранул, оценивают следующим образом6’:
При снижении скорости ниже значения, получаемого из выражения А. аксиальная дисперсия, вызываемая
молекулярной диффузией, может стать более значимой впроцессе, моделируемом RSSCT. чем впроцессе, проте
кающем впромышленном адсорбере. Следовательно, при снижении скорости в испытаниях RSSCT сцелью умень
шить напор, выражение А может быть использовано для определения того момента, когда дисперсия начнет
оказывать влияние. Типичные значения Sc для воды, содержащей растворимые органические примеси (soluble
organiccompounds. SOCs). составляют приблизительно 2000. следовательно, критерий Рейнольдса при испытани
ях методом RSSCT должен быть более 0.1. а критерий Пекле — около 50 для даннойдлины зоны массопереноса.
П р и м е ч а н и е 2 — Время контакта раствора и адсорбента (ЕВСТ) определяют делением объема слоя
адсорбента (дм3) на скорость потока воды (дм3/мин). Например, если адсорбер вмещает 20000 дм3 активированно го
угля, а скорость потока воды составляет 2500 дм3/мин, то ЕВСТ равно 20000/2500 или 8.0 мин.
5> Crittenden. J. С.. Berrlgan. J. К.. Jr.. Hand. D. W.. and Lykins. B. W.. Jr. «Design of rapid fixed-bed adsorption tests
for non-constant dlffuslvitieso. JournalofEnvironmentalEngineering, Vol. 113, No. 2. pp. 243—259.1987.
6> Fried. J. J.. Groundwater Pollution. Elsevier Scientific. Amsterdam. The Netherlands. 1975.
a
EBCTic
_(R«)2 _f«
(
1
)
EBCT*U J*rc’
(
2
)
Pea = 0.334 при 160 S Re Sc s 40.000.
(A)
3