А.В. Исаев
6
С помощью вакуумметров фиксируем зависимость давления в
объеме блока от времени. Далее определяем удельную емкость, соот-
ветствующую данной температуре адсорбента и давлению.
н 1 2
уд1
(
)
,
Qt V p p
V
G
(8)
где
t
— время повышения давления от
1
p
до
2
;
p
G
— масса адсор-
бента.
При помощи ТЭНа производим нагрев адсорбента до более высо-
кой температуры, вновь снимаем кривую повышения давления при
заданном потоке газа и получаем второе уравнение
н 1 2
уд2
(
)
.
Qt V p p
V
G
(9)
Подставляя значения удельной емкости в уравнения (4) или (5),
определяем постоянные уравнений адсорбции Генри или Дубини-
на — Радушкевича.
Для определения постоянных адсорбции в области криогенных
температур базовой температурой считается температура адсорбента
при охлаждении жидким азотом, а другая температура, более низкая,
достигается путем вакуумирования пространства над жидким азотом
в сосуде, на поверхности которого размещен адсорбент [5, 6].
Таким образом, исследованиями может быть охвачен широкий
диапазон температур как в докритической, так и в послекритической
зоне.
На вышеописанной вакуумной установке исследовалась адсорб-
ция воздуха на активированном угле марки СКТ-4. Исследования
проводились по методу постоянного объема в диапазоне температур
от 297 до 330 K и давлений от 20 до 30 кПа. На рис. 2 приведены
кривые зависимости давления над адсорбентом от температуры.
Из графика следует, что ветвь нагрева идет ниже ветви охлаж-
дения, т. е. наблюдается явно выраженный гистерезис, связанный
с инерционностью тепловых процессов, когда нагрев и охлаждение
адсорбента происходит медленнее, чем это фиксирует термопара.
Рассогласование температур при охлаждении и нагреве не превы-
шает 5 ºC.
В результате обработки полученных данных по вышеприведен-
ной методике были определены постоянные термического уравнения
адсорбции типа Генри. Средняя теплота адсорбции составила
20 430 Дж/моль, а постоянной адсорбции — 2,72 · 10
–6
м
3
/кг. Была
проведена оценка среднего квадратичного отклонения от средних ве-
личин, которая показала, что для теплоты адсорбции оно составляет
