Über die Charakterisierung dynamischer Adsorptionssysteme. 1. Mitteilung

Abstract

2679Zusammen f assung Es wird ein Gerat beschrieben, welches die Mcssung von Tieftemperatur-Adsorptionsisothermen auf weitgehendst automatische Weise zu ermitteln erlaubt. Anhand einiger Beispiele wird die Arbeitsweise aufgezeigt sowie ein Vergleich mit den in iiblichen Handapparaturen erhaltenen Werten angestellt.Die dynamische Adsorption gasformiger Medien an porosen Stoffen ist irn allgemeinen ein recht komplexer Vorgang, und das an und fur sich sehr sparliche Versuchsmaterial aus praktischen Untersuchungen vermag nicht uber die Schwierigkeiten, die bei der Planung und Berechnung von Adsorbern auftreten, hinwegzuhelfen. Auch die theoretisch-mathematische Behandlung der Probleme erlaubt die dynamischen Adsorptionsvorgage nur teilweise zu erfassen. Es wurde deshalb versucht , neue Charakterisierungsmoglichkeiten fur dynamische Adsorptionssysteme zu finden l). Die Gegebenheit, wonach der Stoffaustausch in einem Adsorber innerhalb h e r wandernden Zone begrenzter Lange stattfindet, fiihrte dazu, das Verhalten dieser Zone unter variablen Betriebsbedingungen experimentell zu untersuchen. Dic Lange dieser Zone sei als ccZonenhohe)), ihre Wanderungsgeschwindigkeit als tcZonengeschwindigkeit )) definiert.In einer ersten Mitteilung sol1 nun uber die experimentelle Bestimmung von Zonenhohe und Zonengeschwindigkeit sowie iiber die Konzentrationsverhdtnisse iniierhalb einer Adsorptionszone benchtet werden. ApparativesSamtliche Adsorptionsmessungen wurden mit der in Fig. 1 schematisch skizzierten Apparatur durchgefiihrt. Prinzipiell besteht die Anlage aus vier Teilen, namlich einer Lufttrocknungsanlage, einem Sattiger, dem eigentlichen Adsorptionsrohr und dem Analysenteil. Die Lufttrocknungsanlage ist voll automatisiert, so dass periodisch eine Rcgeneration der Trocknungsturme stattfindet. Der Sgttigcr client dazu, einen Teilstrom moglichst vollstandig mit dem Usungsmittel zii siittigen und dann bei konstanter Temperatur mit dem restlichen Luftstrom zu mischen, urn die gewtinschte Konzentration von Liisungsmittel im Luftstrom zu erhalten. Die Adsorptionsrohre \-on 2 6 cm Durchmesser und 60 cm Lange sind mittels eines Thermostierbades auf konstanter, Temperatur gehalten. Fur die Analyse erwies sich das Interferometer als geeignetes Instrument.' .41s Adsorptionsmittel wurden ein engporiges Silicagel SE und eine Aktivkohle AK bestirnrnter Korngrosse veneendet. Die zu deren Charakterisierung dienenden Daten sind in Tab. 1 zusammengestellt .