Адсорбер что это: Адсорбер в автомобиле, что это такое и для чего он нужен?

Для чего нужен адсорбер и клапан адсорбера

Если автомобиль начал потреблять больше топлива и работает с перебоями, то возможно проблема кроется в работе клапана адсорбера. Его можно легко проверить и при необходимости заменить.

Адсорбер (часто его называют абсорбер) представляет собой один из узлов автомобиля, который отвечает за поглощение и нейтролизацию паров бензина, выходящих из бака. Многие автовладельцы полагают, что это совершенно ненужное устройство, которое только создает лишние проблемы, поэтому нередко его и вовсе снимают.

Однако, повышенное потребление бензина и другие проблемы в работе системы, как правило, возникают только в том случае, если из строя выходит клапан абсорбера. Поэтому прежде чем безжалостно удалить этот узел, будет полезно узнать чуть больше об особенностях его работы и процедуре смены прибора.

Для чего используется адсорбер

В процессе работы двигателя ТС бензин немного нагревается, выделяя очень летучие пары. Их образование усиливается под влиянием вибрации движущегося автомобиля. Если в ТС не предусмотрена система нейтрализации вредных испарений, а установлена примитивная вентиляция, то образования просто выводятся на улицу через специальные отверстия.

Такая картина наблюдалась практически со всеми старыми карбюраторными автомобилями (именно поэтому нередко в машине неприятно пахло бензином) до появления экологического стандарта ЕВРО-2, контролирующего уровень вредных испарений в атмосферу. Сегодня каждый автомобиль должен быть оснащен соответствующей системой фильтрации, чтобы отвечать стандартам. Как правило, самой простой из них и является адсорбер.

Что собой представляет фильтрующий элемент и как он работает

Если говорить простыми словами, то абсорбер является большой банкой, наполненной активированным углем. Кроме этого в системе присутствует:

• Сепаратор с клапаном гравитации. Он отвечает за улавливание частиц топлива. Гравитационный клапан, в свою очередь, применяется очень редко, но в экстренной ситуации (например, если в ходе аварии машина перевернулась) он предотвратит перелив топлива из бензобака.
• Датчик давления. Он необходим для контроля уровня паров бензина в баке. Как только их уровень превышается, происходит сброс вредных компонентов.
• Фильтрующая часть. По сути это и есть та самая банка с гранулированным активированным углем.
• Электромагнитный клапан. Используется для того, чтобы переключаться между режимами улавливания выделяющихся паров бензина.

Если говорить о принципе работы системы, то он очень прост:

• Сперва пары бензина поднимаются в бензобаке и направляются в сепаратор, где происходит частичная конденсация топлива, которое в жидком виде отправляется обратно в бензобак.
• Та часть испарений, которая не смогла осесть в виде жидкости проходит через гравитационный датчик и направляется в адсорбер.
• Когда мотор машины находится в выключенном состоянии, пары бензина начинают накапливаться в фильтрующем элементе.
• Как только двигатель запускается, в дело вступает клапан адсорбера, который открывается и соединяет адсорбер со впускным коллектором.
• Пары бензина совмещаются с кислородом (который попадает в систему через дроссельный узел) и переходят во впускной коллектор и цилиндры «движка», где вредные испарения прогорают вместе с воздухом и топливом.

Как правило, именно клапан адсорбера дает сбой. Если он начинает открываться и закрывать в неправильном режиме или полностью выходит из строя, это может негативно сказаться на работе всего автомобиля и спровоцировать поломки.

Неисправности электромагнитного клапана

Если адсорбер почти все время находится в бесперебойном режиме, то клапан продувки может легко перестать функционировать. Это повлечет за собой повреждение бензонасоса. Если адсорбер не осуществляет правильную вентиляцию, то бензин постепенно будет скапливаться во впускном коллекторе.

Подобное приводит к довольно неприятным «симптомам»:

• На холостом ходу появляются так называемые провалы.
• Нарушается тяга (такое впечатление, что ТС постоянно теряет мощность).
• При запущенном двигателе не слышны звуки работающего клапана.
• Заметно повышается расход топлива.
• Во время открытия крышки бензобака раздается шипение и свист.
• Датчик топливного бака буквально живет своей жизнью (он может показывать, что бензобак полон, а через секунду – что в нем ничего нет).
• В салоне автомобиля появляется неприятный бензиновый «аромат».

Иногда фильтрующий элемент, наоборот, издает слишком громкие звуки, которые также не являются нормой. Чтобы удостовериться, что причиной служит именно неисправный клапан, а не ГРМ, достаточно резко нажать на газ. Если звуковой эффект остался таким же, то, скорее всего, проблема именно в клапане адсорбера.

В этом случае рекомендуется немного подкрутить регулировочный винт устройства. Однако закручивать его нужно не более чем на пол-оборота. Слишком сильная фиксация приведет к ошибке контроллера. Если такие манипуляции не помогли, то нужно провести более детальную диагностику.

Проверяем работоспособность адсорбера

Чтобы удостовериться, что неисправность связана именно с клапаном этого элемента, можно отправить авто на полную диагностику. Но, это дорого, поэтому попробуем сначала самостоятельно выявить возможные проблемы.

Прежде всего, нужно посмотреть, не выдает ли контроллер ошибки, например, «обрыв управления цепи». Если все нормально, то воспользуется ручной проверкой. Для этого достаточно подготовить мультиметр, отвертку и несколько проводов. После этого нужно выполнить несколько простых шагов:

• Поднять капот машины и найти нужный клапан.
• Отсоединить от этого элемента жгут с проводами. Для этого нужно сначала отжать специальный фиксатор креплений колодки.
• Проверить, идет ли на клапан напряжение. Для этого необходимо включить мультиметр и переключить его в режим вольтметра. После этого черный щуп прибора подсоединяется к массе авто, а красный – к разъему с маркировкой «А», который находится на жгуте проводов. На следующем этапе необходимо завести мотор и посмотреть, какие показания выдает прибор. Напряжение должно быть таким же, как в аккумуляторе. Если его и вовсе нет или оно слишком маленькое, то вероятно придется искать более серьезную проблему. Если с напряжением все хорошо, то можно переходить к следующему шагу.

• Демонтировать клапан продувки. Чтобы его снять нужно при помощи отвертки немного ослабить крепление хомутов. После этого можно будет легко сдвинуть клапан чуть вверх и по небольшому кронштейну плавно его вытащить. После этого устройство нужно подключить напрямую к клеммам АКБ. Один провод идет на клапан продувки (на «+»), а второй – подключается к «минусу». После этого оба проводника подключаются к соответствующим клеммам аккумулятора. Если при этом не произошло щелчка, то клапан полностью вышел из строя и лучше всего его заменить.

Ставим новый клапан адсорбера

Для замены элемента не обязательно обращаться в автосервис. Работы можно провести и самостоятельно при помощи нескольких крестообразных отверток. Также нужно приобрести новый клапан (его маркировка должна полностью совпадать с данными на старом устройстве).

После этого:

• Находим адсорбер.
• Снимаем с АКБ минусовую клемму.
• Отсоединяем колодку проводов путем нажатия на фиксатор и подтягивая прибор на себя.
• Ослабляем крепления электромагнитного клапан и отсоединяем шланги.
• Вытаскиваем старое устройство (вместе с ним выйдет и кронштейн) из абсорбера.
• Устанавливаем новое устройство и собираем все в обратном порядке.

В заключении

Некоторые автовладельцы принимают решение и вовсе снять адсорбер, полагая, что он негативно влияет на потребление бензина и на работу машины в общем. Однако нужно признать, что такие проблемы возникают только в том случае, если устройство, а точнее его клапан, неисправно. Если прибор работает в штатном режиме, то это никак не сказывается на управлении авто и его потреблении топлива.

Что такое топливный абсорбер (адсорбер), как его настроить

Адсорбер или абсорбер, как правильно? Любой двигатель внутреннего сгорания — это источник выбросов вредных веществ в окружающую среду. Придумываются новые и совершенствуются старые методы уменьшения вредных выбросов. Класс экологичности сегодня — это репутация автопроизводителя. Например, для того, чтобы соответствовать классу по экологичности двигателей Евро 3, в конструкции автомобиля должно быть установлено улавливающее устройство, которое обеспечит меньший выброс СО2.

Абсорбер топливный

Абсорбер — это устройство, поглощающее газы и пары, которые появляются на выходе из топливного бака в результате нагрева и испарения. С латинского sorbeo переводится поглощаю.

Когда ДВС автомобиля работает, пойманный пары направляются в систему впрыска топлива — во впускной коллектор.

Когда двигатель не работает, часть топливных паров улавливается сепаратором и подаются обратно бензобак, а часть улавливается адсорбером топливных паров, где происходит их нейтрализация.

Для чего нужен абсорбер в автомобиле

Автомобильный топливный абсорбер появился, когда установили класс экологичности двигателей Евро2. Экологические стандарты не допускают попадание паров в бензина в атмосферу, так как это сильно загрязняет окружающую среду. Топливные пары не должны попадать в автомобильный салон.

Такой системы фильтрации нет в автомобилях с карбюраторами. Абсорберы начали устанавливать на машины с инжекторными ДВС.

Можно ли убрать адсорбер? Плюсы и минусы отключения системы.

Адсорбирующая система — неотъемлемая составляющая современного транспортного средства. Исправно работающий фильтр не оказывает влияния на функционирование двигателя. Более того, он позволяет немного сэкономить на бензине, ведь задержанные топливные испарения не выбрасываются наружу, а сгорают в двигателе.

Можно ли пренебречь экологическими стандартами и убрать адсорбер из автомобиля? Сделать это возможно, и на работу автомобиля это никак не повлияет. С технической (но не экологической) точки зрения это даже лучше — пары из бака будут выходить прямо в окружающую среду, а без дополнительных банок, клапанов и трубок повысится надёжность авто.

Осуществить данную манипуляцию несложно — к сепаратору через шланг нужно подключить фильтр тонкой очистки, перекрыть сам адсорбер и сделать чип-тюнинг (прошивку двигателя).

Отключение адсорбера имеет и другие положительные стороны:

• подкапотное пространство существенно освобождается, ведь система (особенно фильтр-банка) занимает много места;
• исчезает известная проблема неустойчивой работы двигателя вхолостую;
• появляется небольшая экономия средств за ненадобностью покупки нового адсорбера и клапана в случае их поломки.

При этом не следует забывать, чем грозит отключение адсорбирующей системы, а именно:

• внутри автомобиля появится запах бензина, ведь пары частично будут идти в салон;
• легкие углеводороды станут выбрасываться в атмосферу и загрязнять окружающую среду;
• сам автомобиль (снаружи), возможно, тоже станет пахнуть топливом.

Про то, зачем нужен адсорбер, как он работает, и как его проверить, смотрите в следующем видео:

Адсорбирующая система — довольно простой, но полезный узел автомобиля. Техническое обслуживание этого элемента не является сложным или дорогостоящим, но при желании можно пойти вразрез с экологическими стандартами и отключить адсорбер, несколько повысив надёжность машины.

На этом у меня сегодня все. Если у вас остались вопросы, или если вы хотите дополнить статью — пишите комментарии.

С уважением, администратор

Устройство автомобильного абсорбера

Простыми словами, конструкция абсорбера — это пластиковая банка с наполненным фильтрующим улавливающим элементом. Наилучшим веществом для улавливания и нейтрализации паров топлива является активированный уголь.

Абсорбер состоит из:

• Сепаратор. Сепаратор улавливает пары бензина и отправляет их обратно в топливный бак.
• Клапан гравитации. Он защищает от перелива топлива в случае, когда машина перевернулась. Клапан блокирует движение топлива.
• Датчик давления. Датчик давления выполняет важную функцию — контролирует давление паров в топливном баке. При достижения максимально допустимого давления в баке, датчик открывается и стравливает давление.
• Фильтрующий элемент (активированный уголь). Фильтрующий элемент в абсорбере автомобиля — это уголь в крупных гранулах. Крупные гранулы позволяют парам проходить через слой угольного порошка и конденсироваться.
• Соединительные трубки. Соединительные трубки служат для соединения всех элементов конструкции.
• Электромагнитный клапан. Электромагнитный клапан меняет режимы улавливания топливных паров.

Опубликованы отзывы о работе экономителя топлива Фул Фри.

Внешние признаки неисправности

Прежде чем проверять клапан продувки адсорбера, а также сам адсорбер, наверняка будет полезно узнать, какими внешними признаками сопровождается этот факт. Существует ряд косвенных признаков, которые, правда, могут быть вызваны и другими причинами. Однако при их выявлении имеет смысл также проверить и работу системы EVAP, а также входящих в нее элементов.

1. Нестабильная работа двигателя на холостых оборотах (обороты «плавают» вплоть до того, что машина заводится и глохнет, поскольку она работает на обедненной топливовоздушной смеси).
2. Небольшое увеличение расхода топлива, особенно при работе двигателя «на горячую», то есть, в разогретом состоянии и/или в жаркую летнюю погоду.
3. Двигатель автомобиля трудно запускается «на горячую», обычно невозможно запустить его с первого раза. И при этом стартер и другие сопутствующие запуску элементы находятся в работоспособном состоянии.
4. При работе двигателя на низких оборотах очень ощущается потеря мощности. А на более высоких оборотах также ощущается уменьшение значения крутящего момента.

В некоторых случаях отмечается, что при нарушении нормальной работы системы улавливания паров бензина, запах топлива может попадать в салон. Особенно это актуально при открытых передних окнах и/или когда машина продолжительное время стоит в закрытом боксе или гараже со слабой вентиляцией. Также плохой работе системы способствует разгерметизация топливной системы, появление мелких трещин на топливопроводах, заглушках и так далее.

Принцип работы

Одним из самых важных элементов в конструкции абсорбера является электромагнитный клапан, от работы которого зависит работа всей очищающей системы.

Для чего нужен адсорбер?

Надеемся, ни для кого не станет открытием информация, что автомобиль, а точнее его выхлопы, приводят к загрязнению окружающей среды. Чтобы справиться с этим недостатком, производители машин придумывают различные технологии, направленные на снижение концентрации выбросов в атмосферу. Например, во многих авто используется адсорбер, вот только стоит разобраться, для чего он нужен на машине. Согласно экологическому стандарту «Евро 3», пары углеводорода не должны попадать в атмосферу. Абсорбер представляет собой небольшую емкость черного цвета, которая расположена под воздухозаборником в моторном отсеке с правой стороны.

Для чего нужен адсорбер?

Для начала разберемся, что вообще означает такое понятие, как адсорбирование – это процесс поглощения газов, благодаря использованию жидкостей или твердых материалов. В данном устройстве, то есть в адсорбере используется уголь, который, впитывает в себя пары, которые выделяются в топливной системе, и отправляет их на дожиг. Благодаря этому выброс паров бензина минимизирован. Говоря о том, для чего нужен адсорбер в автомобиле, стоит также сказать, что это устройство способствует более стабильной и правильной работе двигателя.

Выясняя, зачем нужен адсорбер, нельзя упустить еще одно важное предназначение этой установки – она поддерживает нормальное давление в топливном баке. Если этого устройства не будет в машине, то у водителя возникнут трудности с открытием крышки бензобака.

Чтобы понять, для чего нужен клапан адсорбера, следует разобраться в принципе его работы. Этот аппарат имеет прямую связь с системой вентиляции, а соединение с впускным клапаном осуществляется благодаря клапану адсорбера. В баке машины находится огромное количество паров, которые поднимаются вверх емкости и накапливаются там, а затем, попадают в сепаратор, расположенный у горловины. В этой установке они конденсируются и превращаются в жидкость, которая снова попадает в топливный бак. При этом стоит заметить, что не все пары подвергаются конденсации, и они через гравитационный клапан и трубки оказываются в адсорбере, где пары с успехом поглощаются углем. Такой принцип действия адсорбера возможен, только, когда двигатель находится в нерабочем состоянии. Когда авто заведено, электромагнитный клапан открывается и это дает возможность продуть адсорбер, что приводит к тому, что пары топлива, проходя через другой клапан, оказываются в двигателе, где происходит их сгорание. Подводя итог всего вышесказанного можно сказать о том, что адсорбер выполняет две важные функции: не дает возможности загрязнять атмосферу и одновременно экономит топливо.

В некоторых случаях при недостаточном техническом обслуживании, уголь, наполняющий адсорбер может загрязняться, что приводит к тому, что аппарат уже не может в полной мере осуществлять фильтрацию бензиновых паров. В таком случае, для обогащения топливной смеси, адсорбер должен иметь специальный канал для забора воздуха.

Теперь поговорим о признаках, которые указывают на то, что адсорбер сломался. В первую очередь поломка будет проявляться чрезмерным давлением в бензобаке. Проверить это просто: откройте крышку бензобака, и во время этого будет слышно характерное шипение. Еще одним признаком неисправности является падение оборотов на холостом ходе при прогреве двигателя до 60 градусов. Для проверки, необходимо отсоединить шлаг, соединяющий коллектор и клапан, и заглушить его любым способом, например, перегнув. В том случае, если проблема не пропала, значит, адсорбер все же неисправен. Еще один сигнал, говорящий о неисправности – проблемы в двигателе при разгоне.

 

Похожие статьи

Для чего нужен конденсатор? В электрической сети порой необходимо использовать конденсатор, который выполняет ряд важных функций. В этой статье вы сможете найти информацию, которая касается того, для чего нужен конденсатор.	Как заправить леску в катушку триммера? Для того чтобы ухаживать за газоном и удалять траву на своем участнике, многие покупают триммер, в котором установлена специальная катушка с леской. В этой статье вы сможете найти информацию, которая позволит научиться правильно заправлять леску в катушку.
Как построить красивый дом? При строительстве дома, необходимо учитывать много мелочей, поскольку здание должно быть крепким, теплым, ну и, конечно, красивым. В этой статье вы сможете найти информацию, которая касается того, как построить красивый дом.	Как правильно класть плитку? Плитка – строительный материал, подходящий для отделочных работ в ванной, туалете и кухне. Укладывать ее можно и на стены, и на пол. В этой статье вы сможете найти информацию о том, как правильно класть плитку.

Электромагнитный клапан адсорбера — как он работает?

Автомобиль – это крайне сложная система, состоящая из десятков тысяч элементов. На первый взгляд, обычному автомобилисту очень тяжело в ней разобраться. И это действительно так. Ведь даже опытные мастера не могут знать абсолютно все аспекты устройства и диагностики автомобиля. Поэтому даже в автосервисах существует отдельный мастер по ходовой части, отдельный мастер по электронике, отдельный мастер двигательной системы и отдельные мастера по других частях транспортного средства. Что уж говорить об обычных пользователях.

• 1. Зачем же необходим клапан адсорбера.
• 2. Чем грозит выход из строя клапана для авто.
• 3. Как диагностировать неисправность клапана адсорбера.

Несмотря на это всё, знать элементарные правила эксплуатации и диагностики некоторых автомобильных узлов всё же необходимо всем автомобилистам. Это поможет вовремя диагностировать возникшие проблемы и неисправности, а также вовремя с ними разобраться, обратившись к специалистам. Вовремя – это значит, пока небольшая неисправность не переросла в намного большую. А эта намного большая неисправность обходиться и в намного большую сумму денег. Так что вопрос самостоятельной диагностики транспортного средства имеет ещё и экономический подтекст. Рассмотрим особенности работы электромагнитного клапана адсорбера.

1. Зачем же необходим клапан адсорбера.

В автомобиле есть такое устройство под названием адсорбер. Оно представляет собой некую банку, которая наполняется активированным углём. Эту банку ставят на бензиновом баке и предназначается она для того, чтобы поглощать пары топлива. Пары топлива конденсируются при помощи угля и потом направляются в двигательную систему питания. Это помогает контролировать поступление в камеру сгорания нужного количества топливной смеси, и предотвращает попадание топливных паров сразу в атмосферу.

А по нормам Евро-2, контакт атмосферы с топливом из бензинового бака запрещается и топливные пары должны возвращаться обратно на дожигание, что и обеспечивается с помощью адсорбера.

Адсорберы используются в автомобилях с двигателями внутреннего сгорания и являются компонентом замкнутой сети. Адсорбер по своей конструкции – это несложная система, состоящая из таких компонентов:

1. Клапан гравитации.

2. Датчик давления.

3. Фильтр угольного типа.

4. Соединительные трубки.

5. Электромагнитный клапан адсорбера.

Клапан гравитации отвечает за предотвращение перелива топлива в форс-мажорных обстоятельствах (к примеру, во время аварии). Датчик давления контролирует силу давления в бензиновом баке.

Фильтр угольного типа нужен для того, чтобы конденсировать излишки паров топлива. Соединительные трубки обеспечивают объединение всей системы в единый механизм, обеспечивая её целостность. Адсорбер для нормального функционирования требует наличия исправной и хорошо функционирующей системы вентиляции. Функцию вентиляции выполняет электромагнитный клапан адсорбера.

Этот клапан устанавливается непосредственно на самом адсорбере.

Когда двигатель работает в режиме холостого хода, а также в холодную пору, то клапан адсорбера нередко издаёт странные звуки, похожие на стрекотание. Некоторые могут подумать, что эти звуки свидетельствуют о неисправностях газораспределительного механизма или роликов и о других проблемах. Как же точно узнать в чём причина стрекотания? Достаточно просто во время передвижения резко нажать на педаль газа. Если характер стрекотания не измениться, значит причина определённо в клапане адсорбера.

2. Чем грозит выход из строя клапана для авто.

Неправильная работа адсорбирующей системы и выход из строя клапана для авто, отвечающего за проветривание, становиться причиной того, что бензиновый бак плохо проветривается. А плохое проветривание приводит к самым разным последствиям для двигательной и топливной систем.

Какие же именно эти последствия?

1. Может появится разрежение, которое приводит к деформации или к повреждениям бензинового насоса.

2. Во впускном коллекторе может накопиться бензин, что усложняет работу двигателя, приводит к провалам в работе или провоцирует его неадекватное поведение.

3. Могут выйти из строя некоторые системы, такие как катализатор, лямбда-зонд, свечи и т. д.

4. Неисправный клапан адсорбера повышает расход горючего, и понижает мощность двигателя.

5. Происходит неправильное функционирование режима холостого хода на автомобиле.

В общем, адсорбер – важная составляющая автомобильной системы обеспечения топливом, неисправности которой имеют влияние на поведение автомобиля и его двигательной системы.

Компоненты адсорбера, в том числе и электромагнитный клапан, подлежат ремонту или замене при выходе их из строя или возникновении неисправностей в работе.

3. Как диагностировать неисправность клапана адсорбера.

Неисправность даже такого небольшого элемента как клапан адсорбера способна нарушить работу всего автомобиля. Для того, чтобы вовремя заметить неполадки и вовремя их исправить, необходима диагностика клапана адсорбера.

По каким проявлениям можно диагностировать неисправность адсорбера?

1. Появление провалов во время холостого хода двигателя.

2. Автомобильный двигатель имеет слишком низкую тягу.

3. Во время работы двигателя не слышны звуки срабатывания клапана.

4. Если при открытии крышки бензинового бака появилось шипение, это явный признак разрежения в системе, а значит и неисправности вентиляции адсорбера.

5. В салоне слышен запах топлива. Такой запах могут вызвать и другие причины. Но, если присутствует уверенность в исправности других элементов топливной системы, значит это повод обратить внимание на электромагнитный клапан адсорбера.

Если вы заметили подобные признаки, значит вполне вероятно, что клапан адсорбера нуждается в ремонте или в замене. Но, в любом случае, это явная причина обратить на него внимание. В большинстве случаев, клапан адсорбера просто меняют и не заморачиваются над его ремонтом, так как стоимость данного элемента не высокая. Процесс замены клапана адсорбера по своему исполнению вовсе не сложный.

Для замены электромагнитного клапана адсорбера сначала его необходимо демонтировать. Для демонтажа будет достаточно крестообразной отвёртки (возможно, нескольких разного размера), вашего терпения и элементарных знаний.

Демонтаж электромагнитного клапан адсорбера включает в себя такие этапы:

1. С аккумуляторной батареи снять клеммы на минус.

2. Ослабить крепление электромагнитного клапана и приложить небольшое усилие к клапану.

3. Штуцеры под защёлкой убрать.

4. Полностью извлечь электромагнитный клапан из адсорбера.

Смонтировать новой электромагнитный клапан необходимо в обратном к демонтажу порядке. Обязательно перед монтажом нового клапана сверьте его маркировку со старым и убедитесь в том, что они совпадают. В таком случае, новый клапан без лишних проблем встанет на место старого.

Если диагностику и замену электромагнитного клапана можно провести собственными руками без особых навыков, то, чтобы отремонтировать его необходимо обладать специальными знаниями. Так что рекомендуем эту работу доверить специалистам, тем более, что её стоимость невысока. Но обязательно удостоверьтесь, что цена за работы по ремонту электромагнитного клапан не превышает стоимости новой детали. В таком случае, более выгодным и надёжным решением станет именно замена клапана на новый.

Если же вы всё-таки решили проводить ремонт электромагнитного клапана, то лучше сразу проверить и отремонтировать весь адсорбер. Во время ремонта необходимо понимать, что делаешь и знать все нюансы, чтобы не пришлось потом переделывать.

Ремонт адсорбера состоит из таких этапов:

1. Демонтировать адсорбер из бензобака транспортного средства.

2. Спилить при помощи напильника крышку прибора.

3. Извлечь из прибора все его составляющие элементы (фильтр, датчик продувки и т. д.).

4. Демонтировать электромагнитный клапан с адсорбера по описанному выше алгоритму.

5. Провести диагностику и отремонтировать все элементы прибора.

6. Собрать всё в обратном порядке. Новый фильтр можно сделать при помощи кусочков поролона, войлока и хлопчатобумажной ткани.

7. Вернуть обратно крышку прибора и припаять её, а для пущей уверенности промазать герметиком.

Всегда внимательно следите за состоянием собственного автомобиля, обращайте внимание на всякие подозрительные детали в его эксплуатации, вовремя и в полной мере проводите техническое обслуживание автомобиля по требованиям производителя. Использовать в работе неисправный адсорбер ни в коем случае нельзя, так как такая неисправность со временем приводит к более серьёзным проблемам и негативным последствиям для двигателя и топливной системы вашего транспортного средства.

Где стоит клапан абсорбера и для чего нужен клапан продувки

Из статьи читатель узнает, зачем устанавливается на транспортное средство датчик и клапан продувки абсорбера. Какие неисправности случаются с этими устройствами и как устранить их собственными руками, не прибегая к помощи опытных механиков на СТО.

А здесь немного об электросхемах на авто Тойота.

Проблемы, которые приводят к поломке бензонасоса или даже двигателя появляются порой из-за неисправностей второстепенных устройств. Новички автовладельцы не обращают внимания на мелкие поломки, путают с другими проблемами и не едут в сервис-центр, чтобы поставить транспортное средство на профилактический осмотр.

К таким второстепенным устройства относят клапан абсорбера и гравитационный, находящейся в той же системе, что и первый. Гравитационный прибор нужен для перекрытия поступления топлива из бензобака наружу, когда авто переворачивается.

Содержание

1. Для чего нужен адсорбер
2. Где находится
3. Из чего состоит
4. Принцип действия адсорбера
5. Признаки неисправности
6. Причины поломки
7. Определение исправности элемента
8. Процедура снятия адсорбера
9. Положительные стороны и отрицательные адсорбера
10. Заключение

Для чего нужен адсорбер

Экологические стандарты предусматривают ограничение выхлопных газов, которые выбрасываются в атмосферу транспортными средствами. С каждым годом нормы ужесточаются. Производителями автомашин были придуманы специальные устройства, которые защищают природную среду от отработанных газов из двигателей внутреннего сгорания.

Такие устройства называются адсорбер. Хотя правильно звучит как «Абсорбер» от латинского слова «Absorbeo» – «поглощать». Эти приборы устанавливаются на бензиновые моторы всех транспортных средств.

Так выглядят адсорберы для различных марок автомобилей:

Адсорбер ВАЗ Адсорбер Audi Адсорбер Toyota

Новичков автовладельцев часто интересует, где стоит система EVAP. Так называется оборудование, которое устанавливается в автомобили и является уловителем вредных паров. В него входит клапан абсорбера.

Клапаны адсорбера различных моделей:

Клапан адсорбера Тойота Клапан адсорбера Ауди Клапан адсорбера ВАЗ

EVAP расшифровывается, как Evaporation Emission. На русском означает систему вентиляции бензобака. Происходит от латинского слова – Эвапорация или испарение.

Внимание! Адсорбер – второстепенный узел в двигателях автомобилей. Но его поломка негативно сказывается на моторе и его комплектующих.

Эксперты советуют при появлении признаков неисправности этого аппарата обратиться в сервис-центр по ремонту машин.

Где находится

На большинстве машин он располагается под катушкой зажигания, на левой стороне двигателя. Чтобы его снять, нужно убрать клеммы аккумулятора, ослабить и снять крепление, убрать все шланги, которые подсоединены к нему.

Места расположения адсорбера в различных марках автомобилей:

Из чего состоит

Клапан абсорбера состоит их следующих комплектующих:

• пластиковый корпус;
• клапан с пружиной;
• обмотка;
• сердечник из металла;
• разъем.

Эта система позволяет управлять подачей горючего в двигатель более точно, чем в обычных авто без нее.

Принцип действия адсорбера

Чтобы понять, где он расположен и как ремонтироваться аппарат продувки, нужно знать принцип работы устройства и всей системы. Само устройство абсорбер заполнено активированным углем, который поглощает вредные вещества.

EVAP ловит газы от сгоревшего горючего следующим образом:

1. Пары топлива попадают в сепаратор. Происходит конденсация. Образовавшиеся капли стекают в бак.
2. Те пары, которые не превратились в конденсат, перетекают в абсорбер. Здесь вредные вещества, которые они содержат, поглощаются активированным углем.
3. Происходит накопление газов. А когда запускается двигатель, то они подаются во впускной коллектор.
4. Поглощение происходит при не работающем моторе.
5. Когда же двигатель заводится, то в действие вступает этот самый клапан. Он обеспечивается приток воздуха снаружи.
6. Вместе со струей воздуха, накопленные газы в адсорбере, поступают снова в двигатель.
7. Здесь они проходят еще одно сжигание.
8. Теперь эти пары поступают в выхлопную систему.

Таким образом, аппарат продувки абсорбера создает вентиляцию механизма. Правильная работа прибора бесшумна. В холодное время года на некоторых машинах водитель может слышать стрекотание. Это так работает устройство.

При любой неисправности автолюбитель будет слышать стуки, скрежет, цокот и винить во всем неисправный двигатель. На самом деле проблема может быть в аппарате продувки. Бывает выходит из строя датчик продувки.

Внимание! Чтобы собственноручно не нарушить работу системы вентиляции эксперты не рекомендуют заправлять автомобиль по горлышко бензобака. А также рекомендуется вовремя вынимать пистоле из бензобака на заправках.

Признаки неисправности

Водитель почувствует неисправность в приборе сразу. Происходит с машиной следующее:

• падает мощность двигателя;
• появляются провалы во время холостого хода мотора;
• во время открытия крышки бензобака автовладелец слышит, как он издает шипение. Это говорит о том, что система EVAP не вентилируется;
• запах сгораемого топлива в транспортном средстве появляется в салоне;
• расход бензина на 100 километров увеличивается.

Ломается бензонасос из-за происходящего разрежения в системе. Так происходит потому, что без вентиляции, горючее скапливается в впускном коллекторе. Мотор будет работать вхолостую или может полностью остановиться.

Проверить неисправен ли прибор или нет можно резко нажав на педаль газа во время движения. Если стуки и скрежет останется, то проблема в адсорбере.

Внимание! Аппарат можно регулироваться посредством специального винта. Если его закрутить на половину одного оборота, то можно уменьшить естественные стуки устройства. При закручивании на полный один оборот, контроллер выдаст ошибку.

Сама же регулировка сделает работу агрегата адекватной и мягкой. Он перестанет стучать во время езды и действовать на нервы водителям. Но для того, чтобы открутить автовладелец должен будет очистить винт от эпоксидной смолы.

 

Причины поломки

Сломаться аппарат может по разным причинам. К ним относятся:

• замыкание в обмотке автомашины. Могла попасть дождевая вода. Либо во время неправильной мойки намочили устройство;
• обрыв проводов. Они порвались от старости, либо перегрызли мелкие грызуны;
• механическое повреждение.

Проверку необходимо осуществлять сразу, как только на табло приборной панели появится значок, говорящий о неисправности.

Определение исправности элемента

Чтобы определить исправен ли датчик продувки системы и сам прибор можно использовать коды ошибок на электронном блоке управления двигателем. Либо сделать это механическим путем самостоятельно.

Автовладельцу понадобятся следующие инструменты:

• мультиметр;
• отрезки проводов.

Шаги проверки абсорбера:

1. Открыть капот и отсоединить колодку с проводами от клапана.
2. Щуп с отрицательным значением кладется на кузов. А с плюсовым – на вывод колодки проводов под именем «А». Для каждого вывода имеется свое обозначение, которое можно найти в мануале по эксплуатации автомобиля. На данный момент нужен вывод датчика клапана.
3. Включить зажигание и посмотреть на табло мультиметра.
4. Если показывает 12 Вольт, то это значит, что все в норме. Если же не поступает на него электрический ток, то мультиметр покажет 0. Значит нужно проверить аккумуляторную батарею.

Ошибки неисправного агрегата, которые может выдавать электронный блок управления мотором при подключении сканера:

• обрыв цепи управления клапана продувки абсорбера;
• сигнал «Check Engine»;
• ошибки 0443, 0449;
• 0451 – отвечает за показания датчиков в бензобаке. Если горит значит неисправность в датчиках;
• 0442 – происходит утечка в системе вентиляции двигателя;
• 0455 – обозначает, что утечка в системе вентиляции имеет большие значения;
• ошибка P0441.

Чтобы проверить сам клапан на неисправность нужно снять его. Процедура снятия:

1. Из шприца для уколов вытащить поршень.
2. Вставить его в отводящий штуцер на приборе.
3. Надавить на него. Поршень должен двигаться под давлением.
4. После этого подключить к электрической части клапана аккумулятор. Снова надавить на поршень.
5. Если он двигается под давлением, то не исправен. Если же поршень уходит вниз без сопротивления, то все в порядке.

Здесь можно узнать, где находится стартер Тойота.

Процедура снятия адсорбера

При покупке нового агрегата для вентиляции двигателя транспортного средства обратить внимание на маркировку. У обоих должна быть идентичной. Иначе не будет совместимости и клапан не сможет работать, обеспечивать вентилирование бензобака.

Процедура замены следующая:

1. Снять минусовую клемму с аккумуляторной батареи.
2. Открыть капот и найти абсорбер.
3. Нажать на фиксатор, который удерживает колодку проводов. И отсоединить ее.
4. Открутить болты отверткой, которые удерживают аппарат.
5. Разъединить шланги.
6. Кронштейн и старый поршень достать из абсорбера.
7. Установить новый прибор.
8. Повторить все действия в обратном порядке.

Внимание! Чтобы собрать в том же порядке необходимо пометить маркером каждый прибор, в какой последовательности он снимался.

Таким простым способом происходит установка нового устройства для вентилирования системы EVAP.

Как и у всех устройств у данного типа поглотителя имеются свои положительные стороны и отрицательные. Из-за минусов чаще всего опытные автовладельцы убирают клапан. Хотя это грозит разрушением слаженной работы механизмов.

Положительные стороны и отрицательные адсорбера

К плюсам аппарата можно отнести следующие функции защиты, которые он выполняет:

• автомобиль не выбрасывает вредные газы в атмосферу;
• экономия горючего, так как происходит догорание неотработанных паров;
• нет неприятного запаха от топлива в салоне. Этот пункт на некоторых модификациях транспортных средств не выполняется на должном уровне.

К отрицательным сторонам адсорбера можно отнести следующие параметры:

• неустойчивость работы двигателя при загрязнении клапана;
• занимает много свободного места под капотом;
• стоимость установки абсорбера высокая. Соответственно дорожает и само транспортное средство;
• возможен вылет крышки бака при неправильной работе клапана и накоплении газов внутри бензобака;
• если выходит из строя прибор, то это влечет потерю бензонасоса;
• большие скопления взрывоопасной смеси, если абсорбер неисправен, но двигатель продолжает работать. Такое бывает со старыми моделями автомашин, выпускавшихся до 2000 года.

Многие автовладельцы убирают это устройство. Так как часть водителей уверена, что прибор приводит к повышенному расходу топлива. Другие говорят, что из-за него ломается бензонасос и сам двигатель долго не прослужит.

При удалении абсорбера автовладелец должен знать, что трубку от клапана нужно закрыть. А программу в электронном блоке управления откорректировать. Поэтому эту процедуру лучше выполнять в присутствии опытных механиков или в сервис-центре. Хотя многие механики не хотят удалять устройство и будут всячески отговаривать автовладельца.

Заключение

Несмотря на отрицательные стороны клапана, абсорбер в системе вентиляции необходим для правильной и долговременной работы мотора в автомашине. Без него автовладельцев будут останавливать дорожная полиция и штрафовать за выброс вредных веществ в атмосферу.

Абсорбер в системе вентиляции транспортного средства необходимо вовремя менять. Тогда проблем с двигателем и бензонасосом не будет. А также эксперты рекомендуют один раз в год ставить транспортное средство на техническое обслуживание в сервис-центр. Опытные механики проверят и заменят все детали, нуждающиеся в ремонте.

Что такое адсорбер в автомобиле и для чего он нужен

Главная » Двигатель » Вы читаете статью:

19.05.201925.05.2019 по Евгений

При изготовлении автомобилей производители стремятся учесть множество параметров. Кроме эксплуатационных характеристик, один из важных показателей является экологичность. Ее помогают поддерживать такие приборы, как адсорбер (для чего нужен он, расскажем далее).

Данным блоком оснащаются автомобили, удовлетворяющие установленным стандартам по экологии не ниже Евро-3. Важно следить за состоянием прибора, чтобы он выполнял в полной мере свои функции.

Содержание

• 1 Необходимость в адсорбере
• 2 Внутреннее устройство
• 3 Как работает адсорбер
• 4 Проблемы с работоспособностью

Необходимость в адсорбере

Название узла происходит от латинского слова sorbeo (поглощать). Фактически адсорбер – это узел в топливной системе транспортного средства, который способствует задержанию углеводородных паров, улетучивающихся из топливного бака. Установка его помогает защитить атмосферу от вредных выбросов.

Важно знать, что улавливаемые бензиновые пары во время стоянки автомобиля проходят нейтрализацию внутри поглотителя.

Правильная работа экологичного клапана позволяет экономить топливо. Также благодаря установке прибора в баке происходит комплексная вентиляция. Во время расходования бензина освобожденное пространство наполняется воздухом, проникающим непосредственно через адсорбер. Предварительно воздушный объем осушается и проходит фильтрацию, что позитивно отражается на работе силовой установки.

Необходимо учитывать, что существует несколько разновидностей узла:

• с зернистой фракцией, находящейся без движения;
• с зернистой фракцией, обладающей возможностью перемещения внутри;
• с мелкозернистой фракцией, в которой присутствует внизу кипящий слой.

Исходя из практики, наилучшую эффективность демонстрируют модели со статическим набором, в которых присутствует крупнозернистый наполнитель. Главной позитивной характеристикой их является достаточная степень защиты от полной/частичной потери активных фильтрующих частиц.

Внутреннее устройство

Чтобы понять, что такое адсорбер, необходимо знать его устройство. В его основе присутствует полый цилиндр, внутрь которого насыпан сухой фильтрующий агент. Также блок дополнен несколькими модулями.

Составными элементами конструкции являются такие детали и узлы, как:

• емкость для содержания фильтрующего компонента;
• гранулированный активированный уголь, используется для задерживания бензиновых паров;
• электромагнитный клапан, способствующий переводу в нужный режим;
• гравитационный клапан, актуальный для нештатных ситуаций, при возникновении риска перелива бензина из горловины;
• сепаратор, который помогает возвращать задержанные частички топлива снова в бак;
• комплекс соединительных трубопроводов, составляющих единую систему.

Важным узлом в системе является электромагнитный клапан. В его функционал входит не только перевод из режима накопления в режим отправки конденсата обратно в бак, но и возможность вентиляции.

Как работает адсорбер

Принцип работы узла не так уж сложен. Он основан на физических свойствах углеводородов. Так как пары топлива легче, чем воздух, то они поднимаются в верхнюю часть бака. В этой области их удерживает сепаратор, который соединен с гравитационным датчиком. Происходит конденсация части паров в жидкое состояние, после чего капли ссекают обратно в бак.

Важно знать, что некоторому объему топливных испарений удается проникать сквозь сепаратор и гравитационный клапан, а затем он попадает в адсорбер. Внутри его полости угольный фильтр задерживает пары, конденсируя их. В таком виде они остаются до момента запуска мотора.

В том случае, когда силовая установка запущена, то при открытии электромагнитного клапана накопившийся конденсат внутри полости с угольным фильтром отправляется во впускной коллектор или в дроссельную систему. Там происходит смешивание углеводородов с воздушными парами. Далее эта смесь отправляется в камеру сгорания, что позволяет не терять драгоценный объем топлива.

Для чего нужен адсорбер в автомобиле, становится очевидным после разбора его функций. Однако эффективность такой системы может быть разной в различных автомобилях из-за внешних факторов и конструкции устройства.

Проблемы с работоспособностью

После длительной эксплуатации или по причине механических повреждений улавливатель паров бензина может выйти из строя. Одной из частых причин поломки может быть поломка герметичности электромагнитного клапана, при этом параллельно засоряется канал, по которому конденсат отправляется в камеру сгорания.

Если такой происходит, то пары без особой задержки могут проникать во впускной коллектор, что приводит к его засорению. В такой ситуации двигатель может стартовать не с первой попытки или затрудняется пуск при небольшом объеме бензина в баке.

Также засорение соединительных трубопроводов может происходить без потери герметичности электромагнитного клапана. Тогда пары станут превращаться в капли в бензобаке, способствуя повышению внутри него давления. В том случае, когда во время открытия пробки слышится шипение или небольшой хлопок, то это свидетельство забитых трубок адсорбера.

Выявить утрату работоспособности удастся по косвенным признакам. Например, когда даже после прогрева мотора в течение 5–10 минут обороты двигателя плавают или при нажатии педали газа силовая установка практически глохнет.

Если адсорбер ломается, то заметно падение мощности ДВС на 10–12%, а расход топлива поднимается. Во время холодного пуска может слышаться звук, напоминающий работу неисправных клапанов. Как только выявляются такие симптомы, необходимо провести более детальную диагностику и при необходимости отправить авто на ремонт.

Интересное по теме:

загрузка…

Adsorbers – Visual Encyclopedia of Chemical Engineering Equipment

Адсорбция включает отделение вещества от одной фазы, сопровождающееся накоплением этого вещества на поверхности другой фазы.

(Авторское право на водные технологии, бизнес-подразделение
Siemens Industry, Inc., Warrendale, PA)

Содержание

• Теория адсорбции
• Адсорбционные системы
  • Контакт с колонкой
  • Slurry Contact
  • Swing давление
• Адсорбционная среда
  • Адсорбенты
• Благодарности
• Ссылки
• Разработчики

---

Теория адсорбции

. Этот анимация приводит к основному процессу. Материал из жидкой фазы концентрируется на поверхности твердого тела.

Адсорбирующая фаза, которая на анимации выше является твердой, называется адсорбентом, а материал, адсорбируемый на поверхности этой фазы, называется адсорбатом. Обратите внимание, что адсорбция отличается от абсорбции, процесса, который включает взаимопроникновение одного материала в объем другого.

Возможны два типа адсорбции. Первый, физическая сорбция, представляет собой физический процесс, протекающий при температуре ниже 200°С. Как показано на анимации ниже, материал адсорбируется за счет молекулярных взаимодействий между адсорбентом и адсорбатом. Типичная теплота физической сорбции составляет 5 – 10 ккал/моль.

Второй тип адсорбции, хемосорбция, представляет собой химический процесс, при котором адсорбент прилипает к адсорбату посредством химической связи. Как показывает анимация ниже, адсорбция происходит за счет образования химических соединений. Хемосорбционные связи могут быть слабыми, в пределах 15-40 ккал/моль, или сильными, которые могут превышать 50 ккал/моль.

---

Адсорбционные системы

Колоночный контакт

Колоночные контактные адсорберы используют слой адсорбента для очистки растворов. Показанные ниже колонны с насадочным слоем используются на установке по осушке природного газа.

Установка осушки природного газа – Silica Verfahrenstechnik GmbH
(Авторское право Bertsch Holding GmbH, Австрия)

Общая информация

Колонные контактные адсорберы могут работать как с неподвижным слоем, так и с подвижным или пульсирующим слоем.

Работа с неподвижным слоем, показанная ниже, является самой старой формой контактной адсорбции в колонке. Слой адсорбента удерживается внутри колонны, и обрабатываемый раствор течет по нему, через него и вокруг него. Кровать должна быть отключена для замены или регенерации отработанного адсорбента.

В адсорбере с подвижным или пульсирующим слоем необработанный раствор поступает в адсорбер снизу и течет вверх по колонне. В то же время свежий адсорбент поступает в адсорбер сверху колонны и выходит снизу. Израсходованный адсорбент постоянно удаляется, а новый постоянно добавляется, что обеспечивает более эффективную работу.

Конструкция оборудования

При работе с неподвижным слоем адсорбционные колонны могут быть расположены последовательно или параллельно и могут работать в режимах восходящего или нисходящего потока.

В контактном режиме последовательной колонны с неподвижным слоем стоки из первого слоя проходят во второй слой. При необходимости дополнительные кровати могут быть добавлены последовательно. Слой свинца удаляют для реактивации, когда адсорбент насыщается адсорбатом. Следующая по порядку грядка становится первой грядкой, а в последней позиции добавляется новая грядка.

В параллельных операциях с неподвижным слоем стоки всех колонн перед выпуском смешиваются. Адсорбционные слои параллельно выводятся из эксплуатации в шахматном порядке, так что система состоит из слоев, находящихся в разной степени истощения.

Работа с пульсирующим слоем ограничена режимом работы с восходящим потоком. Для переработки адсорбента требуется дополнительное оборудование, что позволяет повысить эффективность работы.

Адсорбенты меньшего размера имеют большую площадь поверхности и обеспечивают больший контакт между насадкой и абсорбатом, чем адсорбенты большего размера. Поэтому желательны небольшие адсорбенты, повышающие скорость адсорбции. Однако, если частицы адсорбента слишком малы, они могут ограничить надлежащий поток жидкости через колонку.

Примеры использования

Колонные контактные адсорберы используются в различных отраслях промышленности, таких как переработка сахара и нефтепереработка. Параллельные операции с неподвижным слоем используются в областях, где необходима высокая точность, например, при производстве фармацевтических препаратов или обработке сточных вод. Эта система также распространена для больших скоростей потока. Адсорбционная колонна, используемая для очистки газовых потоков в лабораторных условиях, показана ниже.

(Авторское право W.A. Hammond
Drierite Co., Ксения, Огайо)

Преимущества

• Серия стационарных кроватей: свинцовая кровать вытягивается более полно, чем одна большая одинарная стационарная кровать.
• Параллельные стационарные слои: могут обеспечить соответствие средней концентрации общего потока сточных вод требованиям по концентрации загрязняющих веществ в сбросе при неравномерной скорости подачи.
• Импульсные слои: полная остановка колонки не требуется для замены или регенерации адсорбента.

Недостатки

• Для пульсирующих кроватей требуется дополнительное оборудование.
• Фиксированная параллельная работа неэффективна.
• Стационарные слои требуют полного или частичного отключения для замены адсорбента.

---

Slurry Contact

В шламовых контактных адсорберах используется порошкообразная суспензия адсорбента для адсорбции желаемых материалов. Ниже показаны шламовые контактные адсорберы, используемые в производстве соляной кислоты.

(Авторское право Calgon Carbon Corporation,
Pittsburgh, PA)

Общая информация

При контактной адсорбции суспензии порошок адсорбента смешивается с раствором, подлежащим обработке. Встряхивание равномерно распределяет адсорбент по всему раствору. Затем адсорбент удаляют из очищенного раствора фильтрованием.

Контактная адсорбция суспензии может осуществляться в нескольких режимах, таких как одноступенчатая периодическая, многоступенчатая периодическая, многоступенчатая противоточная и непрерывная.

Конструкция оборудования

При одноступенчатой ​​периодической очистке свежий адсорбент контактирует с жидкостью в полностью перемешанном резервуаре. По истечении необходимого времени контакта адсорбент отделяют от жидкости фильтрованием. Получают требуемое качество очищенной жидкости, а отработанный адсорбат утилизируют или регенерируют.

При многостадийной периодической обработке раствор проходит через несколько одиночных периодических стадий. Сточные воды с одной ступени поступают на вторую стадию, где снова проходят очистку. На каждом этапе достигается часть общего разделения в этом типе обработки, также известной как разделенная или разделенная обработка.

Многоступенчатая противоточная адсорбционная сепарация представляет собой двухступенчатую систему. Он заключается в контактировании неочищенного раствора с однажды использованным адсорбентом, который выбрасывается или регенерируется после повторного использования.

Затем частично обработанная жидкость контактирует со свежим адсорбентом. После разделения этот адсорбент становится уже использованным адсорбентом для обработки новой партии необработанных исходных растворов.

В контактных шламовых адсорберах непрерывного действия для достижения идеального поршневого потока используется ряд резервуаров с мешалкой. Адсорбция происходит по мере того, как адсорбент и раствор проходят через ряд резервуаров. Когда желаемая очистка достигнута, адсорбент отфильтровывают от очищенного раствора.

Примеры использования

Некоторые распространенные области применения контактной адсорбции суспензии включают очистку воды, применение в фармацевтике и обесцвечивание. Система регенерации летучих органических соединений с активированным углем изображена ниже.

(Авторское право Calgon Carbon
Corporation, Питтсбург, Пенсильвания)

Преимущества

• Противоточный контакт может повысить экономическую эффективность.
• Остановка не требуется для поддержания свежести катализатора.

Недостатки

• Многоступенчатые процессы дороже одностадийных аналогов.
• Необходимо дополнительное фильтрующее оборудование.
• Без регенерации использование порошкового адсорбента может быть дорогостоящим.

---

При переменном давлении

В адсорбции при переменном давлении (PSA) адсорбенты используются при различных давлениях для разделения газовых смесей. Этот процесс известен как вакуумно-колебательная адсорбция (VSA), если это давление падает ниже атмосферного.

(Авторское право Linde AG Engineering Division, Пуллах, Германия)

Общая информация

При короткоцикловой адсорбции один или несколько компонентов газового потока адсорбируются на твердом адсорбенте. PSA использует зависимость адсорбции от давления. Больше газа может быть адсорбировано при более высоких давлениях. Путем адсорбции при одном давлении и последующего «перехода» к более низкому давлению для десорбции большая часть адсорбированного газа может быть удалена из сырья высокого давления.

PSA может выполняться с использованием конструкций с одним, двумя или несколькими слоями. Однако наиболее распространены двухъярусные конструкции.

(Copyright On Site Gas Systems, Inc.,
Newington, CT)

При вакуумной короткоцикловой адсорбции рабочее давление падает ниже атмосферного, поэтому используются вакуумные насосы. Выбор между VSA и PSA зависит от давления подачи. VSA используется для подачи низкого давления, в то время как для подачи высокого давления обычно требуется PSA. Кислород обычно используется при низком давлении и может производиться установками VSA.

Конструкция оборудования

Анимация ниже показывает, что происходит в адсорбционных слоях. В двухъярусной конструкции грядки чередуются периодами высокого и низкого давления. Сырьевой газ, показанный оранжевым цветом, поступает в слой при высоком давлении. Компоненты потока преимущественно адсорбируются; чтобы продемонстрировать это, адсорбенты меняют цвет с белого на красный в анимации. Небольшая часть выходящего потока, показанная коричневым цветом, используется для десорбции собранных частиц из слоя низкого давления. Адсорбенты меняют цвет с красного на белый, чтобы продемонстрировать это. Слой низкого давления теперь может стать слоем высокого давления, и цикл может продолжаться с использованием противоположных слоев.

На этой схеме показан типичный блок PSA. Основными компонентами являются два слоя адсорбера, резервуар для продукта, а также насосы или компрессоры питающего и вакуумного нагнетателей, которые помогают регулировать давление и скорость потока через два слоя. В установках VSA насосы или компрессоры будут заменены подающими и вакуумными нагнетателями. Система автоматизирована, с управляемыми компьютером клапанами переключения на прямой поток. Время пребывания в слое частично определяет чистоту продукта.

(Авторское право On Site Gas Systems, Inc., Ньюингтон, Коннектикут)

Примеры использования

(Авторское право Air Products and Chemicals, Inc., Аллентаун, Пенсильвания)

Адсорбция при переменном давлении — популярный метод, используемый для разделения компонентов газовый поток экономически эффективно. Он применяется во многих отраслях промышленности, таких как химическая обработка, нефть, медицинские и специальные газы. Размер оборудования может варьироваться от небольшого внутреннего оборудования, как в медицинской системе, показанной слева, до большого наружного оборудования, такого как резервуары для инертизации азота справа.

(Авторское право On Site Gas Systems, Inc., Ньюингтон, Коннектикут)

Адсорбция при переменном давлении также используется для разделения воздуха. Были разработаны специальные адсорбенты, известные как цеолиты, для преимущественной адсорбции азота, воды и углекислого газа в воздухе и выделения кислорода. Окружающий воздух закачивается и сжимается перед подачей на адсорбционные слои. Отходящие газы десорбируются под вакуумом на кислородных установках VSA. Кислородный продукт можно использовать во многих приложениях, таких как сжигание или очистка воды, как показано ниже.

(Copyright On Site Gas Systems, Inc., Ньюингтон, Коннектикут)

Показанная ниже установка короткоцикловой адсорбции использует несколько слоев для разделения водорода и монооксида углерода в синтез-газе на нефтеперерабатывающем и нефтехимическом заводе.

(Copyright On Site Gas Systems, Inc., Ньюингтон, Коннектикут)

Система работает так же, как и другие, с процессом адсорбции при высоком давлении и десорбцией при низком давлении.

Преимущества

• Недорогая в эксплуатации по сравнению с другими системами разделения газов.
• Может производить потоки с чистотой до 99 %.
• Селективные адсорбенты для разделения смесей.

Недостатки

• Сжатие и расширение при изменении давления могут быть шумными.
• Утечки могут быть проблемой при открытии и закрытии клапанов.

---

Адсорбенты

Адсорбенты

Для проведения определенных разделений имеется широкий выбор адсорбентов.

(Авторское право Buyers Packaging Group Ltd.,
Delta, B.C., Canada)

Общая информация

Адсорбенты изготавливаются из природных или синтетических материалов и имеют аморфную или микрокристаллическую структуру. Они зернистые и, как правило, чрезвычайно пористые, с большой площадью внутренней поверхности. Примеры адсорбентов включают глины, уголь, оксид алюминия и силикаты.

(Copyright Adsorbents and Desiccants Corporation of America, Лос-Анджелес, Калифорния)

Конструкция оборудования

Необходимо учитывать как химические, так и физические свойства адсорбента. Химические свойства, влияющие на дизайн адсорбента, включают степень ионизации поверхности, функциональные группы, присутствующие на поверхности, и степень изменения этих химических свойств в зависимости от параметров процесса и при контакте с раствором. Физические свойства, влияющие на конструкцию, включают площадь поверхности, структуру поверхности, размер и распределение пор.

Слева изображены молекулярное сито и осушитель с активированным углем. На рисунке справа показан адсорбент на основе молекулярного сита.

(Copyright Dry Pak, Encino, CA)

(Copyright Delta Adsorbents, Roselle, IL)

Когда адсорбент насыщается адсорбатом, его либо выбрасывают, либо регенерируют.

Адсорбент обычно выбрасывается, когда имеет место хемосорбция, поскольку адсорбент претерпел необратимое химическое изменение. После физической адсорбции адсорбент может быть регенерирован нагреванием до высоких температур.

На рисунке ниже показан влагопоглотитель, изготовленный из силикагеля.

(Copyright Adsorbents and Desiccants
Corporation of America, Los Angeles, CA)

Существует множество типов адсорбирующих материалов, включая активированный уголь, синтетические полимерные материалы, углеродсодержащие материалы, нанопористые полимеры, алюмофосфаты и алюмосиликаты.

(Авторское право Cameron Carbon, Inc.,
Havre de Grace, MD)

Активированный уголь, показанный выше, является старейшим и наиболее широко используемым адсорбентом. Это натуральные адсорбенты широкой основы с широким спектром применения. Активированный уголь имеет высокую пористость, обладает адсорбционными свойствами с большой площадью поверхности и в значительной степени аморфной структурой, что делает его предпочтительным выбором адсорбционного материала. На рисунках ниже показаны крупным планом поры в активированном угле из угля, скорлупы кокосового ореха и дерева соответственно.

Уголь

Кокосовая скорлупа

Древесина

(Авторское право Cameron Carbon, Inc. , Havre de Grace, MD)

Углеродные адсорбенты представляют собой углеродную матрицу нетрадиционным образом. Одним из наиболее экзотических и недавно разработанных углеродсодержащих адсорбентов является структура углеродного фуллерена, также известная как Buckyball, показанная ниже.

(Авторское право Michael Strock.
Выпущено в соответствии с лицензией Gnu Free Documentation License)

Синтетические полимерные адсорбенты, подобные показанному ниже, являются ответвлением технологии синтетических ионообменных смол. Полимерные адсорбенты имеют фиксированную структуру пор в трехмерной матрице.

(Copyright Novasep, Pompey, France)

Нанопористые полимеры могут вмещать различные адсорбаты из-за их постоянной пористости в кристаллической структуре. Нанопористые полимеры также являются хорошими теплоизоляторами, поскольку их малый размер пор уменьшает столкновения между молекулами газа.

Алюмофосфатные (АЛПО) пористые материалы представляют собой каркас из алюминия, фосфора, кислорода и до 17 других элементов. Переходные металлы могут быть добавлены в каркас для создания различных адсорбционных свойств. Здесь показано изображение, полученное с помощью электронного микроскопа, кремнеалюмофосфатного (SAPO) материала, одного из распространенных производных ALPO.

(Авторское право д-ра Артуро Дж. Эрнандес-Мальдонадо,
Университет Пуэрто-Рико – Майгес, Маягуес, PR)

Алюмосиликаты или цеолиты представляют собой тетраэдрическую координацию атомов кремния, алюминия и кислорода. Расположение атомов образует каркас однородных поровых каналов, показанных здесь. Алюмосиликаты заряжены отрицательно, и для компенсации необходимы катионы. Различные заряженные частицы могут использоваться для создания специфических адсорбционных взаимодействий.

(Авторское право д-р Артуро Дж. Эрнандес-Мальдонадо,
University of Puerto Rico – Mayguez, Mayaguez, PR)

Примеры использования

Адсорбенты имеют широкий спектр применения. Некоторые активированные угли используются в вооруженных силах для защиты от газовой войны. Картриджи с активированным углем помещаются в противогазы и адсорбируют вредные газы. Используемый активированный уголь имеет площадь поверхности 1 000 000 квадратных метров на килограмм адсорбента.

Активированный уголь также используется для очистки биогаза и очистки отложений. Биогаз, получаемый на свалках, очистных сооружениях или навозе животных, содержит силоксаны и летучие органические соединения (ЛОС), которые можно удалить с помощью активированного угля путем физической адсорбции. Для очистки загрязненных отложений на месте на загрязненные отложения наносят добавки с активированным углем для удаления полихлорированных ароматических углеводородов (ПАУ), а также полихлорированных бифенилов (ПХД).

Силикагель часто содержится в небольших упаковках, как показано на изображениях ниже. Он используется в качестве осушителя в различных отраслях промышленности, таких как электроника и пищевая промышленность.

(Copyright Desiccare, Inc., Помона, Калифорния)

Другие примеры адсорбентов включают землю Фуллера и боксит. Земля Фуллера используется на нефтеперерабатывающих заводах, а также для очистки растительных и животных масел. Бокситы – это адсорбент, используемый для осушки газовых потоков.

Преимущества

• Активированный уголь, силикагель и алюмосиликаты недороги.
• Может быть синтезирован и функционализирован для конкретных приложений.
• Возможна регенерация после физической сорбции.
• Дешевле, чем откачка или дноуглубительные работы для восстановления на месте.

Недостатки

• Нежелательные компоненты могут адсорбироваться на поверхности адсорбентов вместо желаемого адсорбата.
• Энергоемкая регенерация после хемосорбции нерентабельна.

---

Благодарности

• Adsorbents and Desiccants Corporation of America, Los Angeles, CA
• Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, PA
• Bertsch Holding GmbH, Австрия
• Buyers, Delta B.C. Ltd., , Канада; часть Crown Packaging
• Calgon Carbon Corporation, Pittsburgh, PA
• Cameron Carbon, Inc. , Havre de Grace, MD
• Delta Adsorbents, Roselle, IL
• Desiccare, Inc., Pomona, CA
• Dry Pak, Encino, CA
• Hernandez, Arturo J., химико-технологический факультет Университета Пуэрто-Рико, Mayaguez, PR
• Linde AG Engineering Division, Pullach, Germany
• Michael Strock
• Novasep, Pompey, France
• On Site Gas Systems, Inc., Ньюингтон, Коннектикут
• W. A. ​​Hammond Drierite Co., Ксения, Огайо
• Подразделение водных технологий Siemens Industry, Inc., Уоррендейл, Пенсильвания

Ссылки

• Кливленд, Т.Г.; Гарг, С., Журнал экологической инженерии. Март 1996 г., стр. 235–238.
• ЛаКава, А.И., Рамачандран, Р., Ширли, А.И., «Как выбрать адсорбционные установки с переменным давлением», Химическая инженерия, июнь 1998 г., стр. 110-118.
• Кёлерт, Кен. «Активированный уголь: основы и новые приложения». Химическая инженерия. Июль 2017 г.: 33, 35. Печать.
• Mantell, C. L. Адсорбция. 2-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill, Inc., 1951.
• Руссо, Рональд В. Справочник по технологии процесса разделения. Нью-Йорк: John Wiley & Sons., 19.87. 659-688.
• Швейцер, Филип А. Справочник по методам разделения для инженеров-химиков. 2-е изд. Нью-Йорк: McGraw-Hill Inc., 1988. 1-515 — 1-519, 3-3 — 3-47.
• Слейко Ф.Л. Адсорбционная технология: пошаговый подход к оценке процесса и применению. Нью-Йорк: Marcel Dekker Inc., 1985.
• Ян, Р.Т. Адсорбенты: основы и применение. Wiley: New York, 2003.

Разработчики

• Сэм Каталано
• Джейсон Лоуренс
• Крис Сидик
• Джозеф Палаццоло
• Стив Весорик
• Стив Коттон
• Эмма ТерБик

адсорбция

Адсорбция – это процесс, происходящий при скоплении газообразного или жидкого растворенного вещества на поверхности твердого тела или жидкости (адсорбент), образуя молекулярную или атомарную пленку (адсорбат). Он отличается от абсорбции, при которой вещество диффундирует в жидкость или твердое тело с образованием раствора. Срок сорбция охватывает оба процесса, тогда как десорбция является обратным процессом. Адсорбция действует в большинстве естественных физических, биологических и химических систем и широко используется в промышленных применениях, таких как активированный уголь, синтетические смолы и очистка воды. Адсорбция, ионный обмен и хроматография представляют собой сорбционные процессы, в которых определенные адсорбенты избирательно переносятся из жидкой фазы на поверхность нерастворимых твердых частиц, взвешенных в сосуде или упакованных в колонку. Подобно поверхностному натяжению, адсорбция является следствием поверхностной энергии. В объемном материале все требования к связыванию (будь то ионное, ковалентное или металлическое) атомов, составляющих материал, выполняются. Но атомы на (чистой) поверхности испытывают дефицит связи, потому что они не полностью окружены другими атомами. Таким образом, им энергетически выгодно связываться со всем, что оказывается доступным. Точная природа связывания зависит от деталей вовлеченных видов, но адсорбированный материал обычно классифицируется как проявляющий физическую или хемосорбцию. Дополнительные рекомендуемые знания Содержимое 1 Изотермы адсорбции 1.1 Изотерма Ленгмюра 1.2 Изотерма Фрумкина 1.3 Изотерма БЭТ 1.4 Энтальпия адсорбции 2 Адсорбенты 2.1 Характеристики и общие требования 2.2 Силикагель 2.3 Цеолиты 2.4 Активированный уголь 3 Адсорбция, опосредованная портальным сайтом 4 Адсорбция вирусами 5 Каталожные номера 6 См. также Изотермы адсорбции Адсорбцию обычно описывают изотермами, то есть функциями, которые связывают количество адсорбата на адсорбенте с его давлением (если газ) или концентрацией (если жидкость). Первая изотерма принадлежит Фрейндлиху и Кюстеру (1894 г.) и представляет собой чисто эмпирическую формулу, действительную для газообразных адсорбатов: , где x — адсорбированное количество, m — масса адсорбента, P — давление адсорбата и k и n — эмпирические константы для каждой пары адсорбент-адсорбат при каждой температуре. Функция имеет асимптотический максимум. По мере повышения температуры адсорбированное количество увеличивается медленнее, и для достижения максимума требуется большее давление. Изотерма Ленгмюра В 1916 г. Ирвинг Ленгмюр опубликовал новую изотерму для газов, адсорбированных твердыми телами, которая сохранила его имя. Это эмпирическая изотерма, полученная из предложенного кинетического механизма. Он основан на четырех гипотезах: Поверхность адсорбента однородная, т. е. все адсорбционные центры равны. Адсорбированные молекулы не взаимодействуют. Вся адсорбция происходит по одному и тому же механизму. При максимальной адсорбции образуется только монослой: молекулы адсорбата не осаждаются на другие, уже адсорбированные, молекулы адсорбата, только на свободную поверхность адсорбента. Эти четыре пункта редко верны: на поверхности всегда есть несовершенства, адсорбированные молекулы не обязательно инертны, механизм для самых первых молекул явно не один и тот же, что и для адсорбированных последними. Четвертое условие является наиболее трудным, так как часто на монослое может адсорбироваться больше молекул, но эта проблема решается изотермой БЭТ. Ленгмюр предполагает, что адсорбция происходит по следующему механизму: A (g) + S ⇌ AS, где A — молекула газа, S — центр адсорбции. Прямая и обратная константы скорости равны k и k -1 . Если мы определим покрытие поверхности, θ, как долю занятых мест адсорбции, в равновесии мы имеем или Для очень низких и высоких давлений θ трудно измерить экспериментально; обычно адсорбат представляет собой газ, и поглощенное количество дается при стандартной температуре и давлении (STP) в объеме на грамм адсорбента. Поэтому, если мы назовем v mon СТП объем адсорбата, необходимый для образования монослоя на адсорбенте (в расчете на грамм адсорбента тоже), и получаем выражение для прямой: Через его наклон и y -перехват можно получить v mon и K , которые являются константами для каждой пары адсорбент/адсорбат при данной температуре. v mon связано с количеством центров адсорбции по закону идеального газа. Если предположить, что число центров равно всей площади твердого тела, деленной на поперечное сечение молекул адсорбата, то легко вычислить площадь поверхности адсорбента. Площадь поверхности адсорбентов зависит от их строения, чем больше у них пор, тем больше площадь, которая оказывает большое влияние на реакции на поверхности. Если на поверхности адсорбируется более одного газа, мы называем θ E долей пустых мест и имеем и , где i — каждый из адсорбируемых газов. Изотерма Фрумкина Изотерма Фрумкина является расширением изотермы Ленгмюра. В нем говорится, что адсорбированные молекулы взаимодействуют и влияют на дальнейшую адсорбцию либо отталкиванием, либо притяжением молекул. δ G F r u m k i n = δ G L a n g m u i r − 2 г Γ i изотерма БЭТ Часто молекулы действительно образуют мультислои, то есть некоторые из них адсорбируются на уже адсорбированных молекулах, и изотерма Ленгмюра неверна. В 1938 Стефан Брунауэр, Пол Эммет и Эдвард Теллер разработали изотерму, учитывающую эту возможность. Предлагаемый механизм теперь: А (ж) + С ⇌ КАК A (g) + AS ⇌ A 2 S А (г) + А 2 С ⇌ А 3 С и так далее Вывод формулы сложнее, чем у Ленгмюра (полный вывод см. по ссылкам). Мы получаем: x — давление, деленное на давление пара для адсорбата при этой температуре, v — объем СТП адсорбированного адсорбата, v мес — объем СТП требуемого количества адсорбата для образования монослоя и c – константа равновесия K , которую мы использовали в изотерме Ленгмюра, умноженная на давление паров адсорбата. Самым большим шагом в изотерме БЭТ является рассмотрение того, что последовательные равновесия для всех слоев, кроме первого, равны сжижению адсорбата. Изотерма Ленгмюра обычно лучше подходит для хемосорбции, а изотерма БЭТ лучше подходит для физической сорбции. Энтальпия адсорбции Константы адсорбции являются константами равновесия, поэтому они подчиняются уравнению Ван-т-Гоффа: Как видно из формулы, изменение К должно быть изостерическим, то есть при постоянном покрытии. Если мы начнем с изотермы БЭТ и предположим, что изменение энтропии одинаково для сжижения и адсорбции, мы получим Δ H ads = Δ H liq − R T ln c , то есть адсорбция более экзотермична, чем сжижение. Адсорбенты Характеристики и общие требования Адсорбенты обычно используются в виде сферических гранул, стержней, отливок или монолитов с гидродинамическим диаметром от 0,5 до 10 мм. Они должны иметь высокую стойкость к истиранию, высокую термическую стабильность и малый диаметр микропор, что приводит к большей площади открытой поверхности и, следовательно, к высокой адсорбционной способности. Адсорбенты также должны иметь четко выраженную макропористую структуру, обеспечивающую быстрый перенос газообразных паров. Различные типы промышленных адсорбентов обычно делятся на три класса: Кислородсодержащие соединения – являются гидрофильными и полярными, включая такие материалы, как силикагель и цеолиты. Соединения на основе углерода – являются гидрофобными и неполярными, включая такие материалы, как активированный уголь. Соединения на полимерной основе – представляют собой полярные или неполярные функциональные группы в пористой полимерной матрице. Силикагель Основная статья: силикагель Силикагель является химически инертным, нетоксичным, полярным и стабильным по размеру (2. Его получают в результате реакции между силикатом натрия и серной кислотой, за которой следует ряд процессов последующей обработки, таких как старение, травление и т. д. Эти методы последующей обработки приводят к различному распределению размеров пор на его поверхности. Силикагель также используется для осушения технологического воздуха (например, кислорода, природного газа и т. д.) и адсорбции высших (полярных) углеводородов из природного газа. Цеолиты Основная статья: цеолит Цеолиты представляют собой природные или синтетические силикаты алюминия, которые образуют правильную кристаллическую решетку и выделяют воду при высокой температуре. Цеолиты полярны по своей природе. Получают путем гидротермального синтеза алюмосиликата натрия в автоклаве с последующим ионным обменом с некоторыми катионами (Na+, Li+, Ca++, K+). Диаметр канала цеолитовых каркасов обычно составляет от 2 до 9 мкм.Å (от 200 до 900 пм). За этим процессом следует сушка микрокристаллов, которые палетируются связующим с образованием макропор и термически активируются при температуре 6500 °С. Цеолиты применяются для осушения технологического воздуха (только следы), удаления CO 2 из природного газа, удаления CO из газа риформинга и разделения воздуха. Неполярные цеолиты синтезируют деалюминированием полярных цеолитов. Это делается путем обработки цеолита паром при повышенных температурах, превышающих 500 ° C (1000 ° F). Эта высокотемпературная термообработка разрывает связи между алюминием и кислородом, и атом алюминия удаляется из каркаса цеолита. Неполярные цеолиты в основном используются для удаления неполярных органических соединений. Активированный уголь Основная статья: активированный уголь Они представляют собой высокопористые аморфные твердые вещества, состоящие из микрокристаллитов с графитовой решеткой. Они неполярны и дешевы. Одним из их основных недостатков является то, что они горючи. Активированный уголь может быть изготовлен из углеродистого материала, включая уголь (битуминозный, суббитуминозный и лигнит), торф, древесину или ореховую скорлупу (например, кокосовый орех). Производственный процесс состоит из двух этапов: карбонизация и активация. Процесс карбонизации включает сушку, а затем нагрев для отделения побочных продуктов, включая смолы и другие углеводороды, от сырья, а также для удаления образующихся газов. Процесс карбонизации завершается нагреванием материала при температуре 400–600 °C в атмосфере с дефицитом кислорода, которая не может поддерживать горение. Науглероженные частицы «активируются» путем воздействия на них окислителя, обычно пара или двуокиси углерода, при высокой температуре. Этот агент выжигает структуры, блокирующие поры, созданные во время фазы карбонизации, и таким образом они образуют пористую трехмерную решетчатую структуру графита. Размер пор, образовавшихся во время активации, зависит от времени обработки на этой стадии. Более длительное время воздействия приводит к увеличению размера пор. Наиболее популярные угли в водной фазе имеют битумную основу из-за их твердости, стойкости к истиранию, распределения пор по размерам и низкой стоимости, но их эффективность необходимо проверять при каждом применении, чтобы определить оптимальный продукт. Активированный уголь используется для адсорбции органических веществ и неполярных адсорбентов, а также обычно используется для очистки отработанных газов (и сточных вод). Это наиболее широко используемый адсорбент. Его полезность проистекает в основном из его больших объемов микропор и мезопор и, как следствие, большой площади поверхности. Адсорбция, опосредованная портальным сайтом Адсорбция, опосредованная портальным сайтом, представляет собой модель сайт-селективной адсорбции активированного газа в металлических каталитических системах, которые содержат множество различных адсорбционных центров. В таких системах низкокоординационные центры, подобные дефектам типа «край и угол», могут демонстрировать значительно более низкие энтальпии адсорбции, чем высококоординированные (базальная плоскость) центры. В результате эти участки могут служить «порталами» для очень быстрой адсорбции на остальной поверхности. Это явление основано на обычном эффекте «перетекания», когда определенные адсорбированные частицы проявляют высокую подвижность на некоторых поверхностях. Модель объясняет, казалось бы, противоречивые наблюдения термодинамики и кинетики адсорбции газа в каталитических системах, где поверхности могут существовать в ряде координационных структур, и она успешно применяется к биметаллическим каталитическим системам, где наблюдается синергетическая активность. Первоначальная модель была разработана Кингом и его сотрудниками (Narayan et al. 1998 и VanderWiel et al. 1999) для описания адсорбции водорода на биметаллических серебряно-рутениевых и медно-рутениевых катализаторах, нанесенных на оксид кремния. Та же группа применила модель к гидрированию CO (синтез Фишера-Тропша). Зупанц и др. (2002) впоследствии подтвердил ту же модель биметаллических катализаторов цезия-рутения, нанесенных на магнезиальный носитель. Адсорбция вирусами Адсорбция является первым этапом цикла вирусной инфекции. Следующими этапами являются проникновение, снятие оболочки, синтез (при необходимости транскрипция и трансляция) и высвобождение. Цикл репликации вирусов одинаков, если не одинаков, для всех типов вирусов. Такие факторы, как транскрипция, могут понадобиться или не понадобиться, если вирус способен интегрировать свою геномную информацию в ядро ​​клетки или если вирус может реплицироваться непосредственно в цитоплазме клетки. Ссылки Касслер, Э.Л. (1997). Диффузия: массоперенос в жидких системах , 2-е изд., стр. 308-330. Нараян Р.Л. и Т.С. Король (1998). «Состояния адсорбции водорода на биметаллических катализаторах Ru-Ag и Ru-Cu, нанесенных на оксид кремния, исследованы с помощью микрокалориметрии», Thermochimica Acta , vol. 312, № 1-2, стр. 105-114. ВандерВиль, Д.П., М. Пруски и Т.С. Король (1999). «Кинетическое исследование адсорбции и реакции водорода на нанесенных диоксидом кремния рутениевых и серебряно-рутениевых биметаллических катализаторах в процессе гидрирования монооксида углерода», Journal of Catalysis , vol. 188, нет. 1, стр. 186-202. Zupanc, C., A. Hornung, O. Hinrichsen and M. Muhler (2002). «Взаимодействие водорода с катализаторами Ru/MgO», Journal of Catalysis , vol. 209, стр. 501-514. См. также Уравнение Ленгмюра Теория БЕТ Поглощение Реакции на поверхностях Уравнение Фрейндлиха Адсорбция при переменном давлении Молекулярное сито

Эта статья находится под лицензией GNU Free Documentation License. Он использует материал из статьи Википедии «Адсорбция». Список авторов есть в Википедии.

Основы адсорбции активированным углем

Активированный уголь применяется более чем в 2500 коммерческих продуктах. Большинство установок по очистке сточных вод используют углерод для очистки воды и воздуха, выходящих из помещения. Однако вы не найдете их характеристик и свойств, охватываемых «формальным» образованием. Вы узнаете о них на работе.

Активированный уголь представляет собой инертный твердый адсорбирующий материал, обычно используемый для удаления различных растворенных загрязнителей из воды и технологических потоков газовой фазы. Он производится практически из любого сырья, содержащего углерод, в том числе из скорлупы кокосовых орехов и представителей семейства углей, о чем многие читатели уже знают.

Адсорбция – это накопление газа или жидкости на поверхности жидкого или твердого субстрата в отличие от абсорбции, при котором проникающее вещество проникает в объем или объем субстрата.

Активированный уголь является пористым, недорогим и легко доступным для использования в качестве адсорбента, обеспечивая большую площадь поверхности для удаления загрязняющих веществ. Он имеет большую полезную площадь поверхности на грамм, чем любой другой материал, доступный для физической адсорбции. На самом деле, чайная ложка активированного угля имеет большую площадь поверхности, чем футбольное поле.

Физические явления

Из-за своих редких характеристик активированный уголь обладает исключительной способностью улавливать растворенные в воде загрязняющие вещества, в том числе вещества, усиливающие вкус, запах, цвет и токсичность. Удаление происходит посредством явлений адсорбции, основанных на поверхностных взаимодействиях между загрязняющими веществами и поверхностями углеродных графитовых пластинок.

Эти взаимодействия загрязняющих веществ с углеродной поверхностью происходят за счет сил Ван-дер-Ваальса и индуцированных дипольных взаимодействий. Графитовые пластинки активированного угля индуцируют нейтральные органические молекулы во внутримолекулярные диполи. Индуцированные диполи заставляют молекулы притягиваться друг к другу и слипаться, поэтому они осаждаются из раствора в наноразмерных порах или адсорбционных пространствах углерода. Это называется преждевременной конденсацией, которой способствует активированный уголь.

Рисунок 1. На этих изображениях показан активированный уголь, изготовленный из древесины, скорлупы кокосовых орехов и битуминозного угля. Все изображения предоставлены активированным углем PACS.

 

Производители активированного угля используют различное сырье и параметры процесса, чтобы получить различные распределения размеров пор. Правильный выбор структуры пор имеет важное значение для решения проблем водной и газообразной фаз с активированным углем.

На рис. 1 показаны реалистичные изображения активированного угля, изготовленного из древесины, скорлупы кокосовых орехов и битуминозного угля. Эти типы углерода продаются и используются в различных формах: порошок, гранулы, гранулы, блоки и композиты. Разница видна в размере графитовых пластинок, представленных жирными черными линиями, и в том, насколько близко они расположены друг к другу, как показано на рисунке.

Порошкообразный активированный уголь

Порошкообразные микронные частицы активированного угля измельчаются из миллиметрового гранулированного активированного угля и демонстрируют более быструю кинетику и большую способность к удалению загрязняющих веществ по сравнению с углями с более крупными частицами.

Порошкообразный активированный уголь можно использовать при спорадических эпизодах загрязнения, таких как цветение водорослей и промышленные разливы, которые загрязняют городские сточные воды. Порошок можно добавить в отстойник процесса осветления, чтобы удалить эти загрязнения с помощью активированного угля. Он также может защитить неподвижные слои активированного гранулированного угля от внезапного загрязнения.

Заводы могут использовать порошок вместо этого, если у них нет инфраструктуры для использования гранулированного активированного угля или недостаточно гранулированного угля между входящим и выходящим потоком для экономичного использования для удаления спорадических эпизодов загрязнения. Одноразовый порошкообразный активированный уголь используется в качестве периодического процесса для удаления загрязняющих веществ до приемлемого регулируемого максимального уровня загрязнения (MCL), но не обязательно до нулевого или необнаруженного загрязнения.

Гранулированный активированный уголь

Гранулированный активированный уголь миллиметрового размера может удалять загрязняющие вещества до концентраций ниже пределов аналитического обнаружения, и по сравнению с порошком для этого требуется лишь около одной четверти количества углерода между входящим и выходящим потоком.

Однако заводу требуется надлежащая инфраструктура для установки свежего угля и удаления отработанного гранулированного активированного угля для реактивации печи. Реактивированный активированный уголь стоит примерно вдвое меньше, чем свежий или неиспользованный гранулированный активированный уголь. Использование гранулированного активированного угля представляет собой непрерывный процесс и представляет собой продукт многократного использования, основанный на термической реактивации. Термическая реактивация позволяет классифицировать углерод как «зеленую химию».

Там, где вероятность промышленного загрязнения относительно высока, необходимо иметь больше активированного угля на случай возможных чрезвычайных ситуаций. Его можно хранить в стационарных емкостях между входящим и выходящим потоком, а также требуется больше порошкообразного углерода.

Наконец, пеллеты или очень большие угольные гранулы используются для контроля паровой фазы городских сточных вод, сероводорода и других запахов. Эти относительно крупные формы активированного угля позволяют потокам газа беспрепятственно проходить через угольные слои. Это уменьшает использование вентиляторов и энергии, необходимой для продувки газовых потоков через плотные слои. Обычный и каталитический уголь используются для контроля запаха сероводорода.

С обычным углеродом подвижный сероводород окисляется до иммобилизованной серы, которая накапливается на поверхности углерода. Использование накопления элементарной серы на рабочем углероде определило, когда уголь необходимо заменить свежим углеродом в лабораториях. Каталитические угли превращают сероводород в серную кислоту путем окисления. Серная кислота на этом каталитическом угле может быть смыта водой с использованного угля и повторно использована на месте многократно.

Рис. 2. Конфигурация горизонтального слоя выглядит так, тогда как в вертикальном слое используется гравитационный поток.

 

Зона массопереноса

При применении в водной и газовой фазе образуется движущаяся зона массового переноса загрязняющих веществ (MTZ) по мере того, как через слой проходит более загрязненная вода или газ. Углеродные слои обычно имеют глубину от 3 до 10 футов и состоят из стратифицированного активированного угля, где частицы меньшего размера находятся наверху рабочего угольного слоя, а частицы самого большого размера находятся внизу.

Не смешивайте использованный и неиспользованный уголь в процессе. MTZ, показанный на рис. 2, имеет горизонтальную конфигурацию пласта, но пласты обычно располагаются вертикально, чтобы использовать преимущества гравитационного потока. После обратной промывки необходимо поддерживать стратификацию слоя, чтобы удалить твердые частицы, которые могут скапливаться на поверхности слоя.

Активированный уголь удаляет водорастворимые органические и твердые вещества из воды путем обратной промывки. Данная МТЗ имеет три рабочие зоны:

1.  Зона 1 (между А и Б, часть общей длины угольного слоя) используется полностью и уже не удаляет водорастворимые загрязнения.
2.  Зона 2 (между B и C) удаляет различные количества загрязняющих веществ. Форма этой кривой будет отражать профиль концентрации загрязняющих веществ, выходящих из угольного слоя при прорыве. В системах с водой обычно расстояние MTZ между B и C намного больше, чем в системах с газовой фазой, которые обычно имеют гораздо меньшие значения MTZ. Форма MTZ может быть острой или широкой в ​​зависимости от того, насколько сильно углерод адсорбирует адсорбаты.
3.  Зона 3 (между C и D) представляет собой неиспользованный активированный уголь. С увеличением срока службы кровати и воздействием загрязняющих веществ расстояние между A и B увеличивается, а между C и D уменьшается. Расстояние МТЗ от В до С постоянно.

Максимальная производительность

Для повышения производительности и экономичности типичная конфигурация при эксплуатации нескольких слоев активированного угля представляет собой последовательную серию. Несколько последовательных слоев позволяют полностью использовать угольный слой за счет прорыва, при котором концентрация загрязняющих веществ на входе и выходе эквивалентна. Это связано с тем, что в процессе работы любые оставшиеся резервные кровати в серии запускают другой МТЗ по мере необходимости.

Эта конфигурация ведущего и ведомого слоя позволяет обрабатывать максимальное количество галлонов воды на фунт активированного угля, прежде чем отработанный уголь необходимо будет заменить свежим.

Рабочая цель – качественная питьевая вода по минимальной цене. Последние слои активированного угля в последовательной серии завершают полировку для удаления следов загрязняющих веществ и обеспечения безопасной и качественной питьевой воды. Заменяя более ранние полностью отработанные углеродные слои свежим углеродом (когда концентрации на входе и выходе из слоя эквивалентны), более поздние слои дольше функционируют в качестве окончательного полировщика и обеспечивают запас прочности.

Когда образцы берутся для профилирования углеродного слоя, они должны быть взяты сверху, посередине и снизу. Этот тип отбора проб позволяет более точно определить местонахождение МТЗ и оставшееся время работы угольного слоя.

Отработанный активированный уголь

Активированный уголь не вечен. Он нуждается в периодической замене на свежий первичный или реактивированный уголь. Поры или физические адсорбционные пространства, которые представляют собой объемы нанометрового размера между графитовыми пластинками, в конечном итоге заполняются и больше не способны удалять адсорбаты. Углеродные поры неоднородны и различаются по энергии адсорбции от сильной до слабой. Обратите внимание на расстояние между пластинами графита на рисунке 1. Пластинки углеродного графита, расположенные близко друг к другу, обеспечивают высокую потенциальную энергию адсорбции, а большие расстояния между пластинами имеют относительно низкую энергию адсорбции.

Заводы по производству питьевой воды имеют два основных варианта замены: приобрести чистый или неиспользованный уголь или использовать реактивированный уголь. После нескольких циклов реактивации эффективность активированного угля снизится, и его необходимо будет заменить свежим, первичным углем.

Иногда полезно расширить распределение пор по размерам за счет реактивации, особенно для более крупных молекул и адсорбатов с более высокой молекулярной массой. Однако водорастворимые низкомолекулярные соединения в следовых концентрациях, такие как тригалометаны, могут не так быстро адсорбироваться и могут иметь более длительный MTZ при использовании реактивированного угля с более широким распределением пор по размерам.

Дальнейшее обсуждение этой темы будет посвящено методам испытаний, которые помогут персоналу водоочистных сооружений выбрать наилучший активированный уголь для данного применения и контролировать эффективность и жизненный цикл угля до момента его окончательной утилизации.

 

Генри Новицки, доктор философии. и MBA, является президентом и старшим научным сотрудником PACS Activated Carbon Services. С ним можно связаться по адресу [email protected], 724-457-6576 или pacslabs.com. Джордж Новицки — директор лаборатории PACS. С ним можно связаться по адресу george@pacslabs. com. Wayne Schuliger, P.E., читает краткий курс по проектированию, эксплуатации и устранению неисправностей адсорберов с активированным углем.

Компания PACS Activated Carbon Services дважды в год проводит Международную конференцию по активированному углю и учебные курсы по углеродной технологии в феврале в Орландо и в сентябре в Питтсбурге.

Адсорбция — мягкая материя

Вернуться к темам.

Содержание

• 1 Что такое адсорбция?
• 2 Адсорбция снижает поверхностную энергию
• 3 Кулинарное применение
• 4 Пена
• 5 Изотерма адсорбции Гиббса
• 6 Адсорбция на границах раздела
• 7 Адсорбция на пузырьках
• 8 Адсорбция твердой поверхностью
• 9 Применение адсорбции
• 10 Промышленное применение: криосорбционная перекачка
• 11 Адсорбция вируса
• 12 Адсорбция на катализаторах
• 13 Адсорбция и десорбция воды с использованием цеолитов
• 14 Ключевое слово в ссылках:

Что такое адсорбция?

Адсорбция – это процесс, происходящий при скоплении газообразного или жидкого растворенного вещества на поверхности твердого тела или жидкости (адсорбент), образуя пленку из молекул или атомов (адсорбат). Он отличается от абсорбции, при которой вещество диффундирует в жидкость или твердое тело с образованием раствора. Термин сорбция охватывает оба процесса, тогда как десорбция является обратным процессом.

Адсорбция

Адсорбция присутствует во многих естественных физических, биологических и химических системах и широко используется в промышленных целях, таких как активированный уголь, синтетические смолы и очистка воды. Адсорбция, ионный обмен и хроматография — сорбционные процессы, в которых определенные адсорбаты избирательно переносят из жидкой фазы на поверхность нерастворимых твердых частиц, взвешенных в сосуде или набитых в колонке.

Подобно поверхностному натяжению, адсорбция является следствием поверхностной энергии. В объемном материале все требования к связи (будь то ионная, ковалентная или металлическая) атомов, составляющих материал, выполняются другими атомами в материале. Однако атомы на поверхности адсорбента не полностью окружены другими атомами адсорбента и поэтому могут притягивать адсорбаты. Точная природа связи зависит от деталей вовлеченных частиц, но процесс адсорбции обычно классифицируется как физическая сорбция (характеристика слабых сил Ван-дер-Ваальса) или хемосорбция (характеристика ковалентной связи).

Адсорбция обычно описывается изотермами, то есть количеством адсорбата на адсорбенте в зависимости от его давления (если газ) или концентрации (если жидкость) при постоянной температуре. Адсорбированное количество почти всегда нормализуется по массе адсорбента, что позволяет сравнивать различные материалы.

Первая математическая подгонка изотермы была опубликована Фрейндлихом и Кюстером (1894 г.) и представляет собой чисто эмпирическую формулу для газообразных адсорбатов,

{\frac{1}{n}}

где $x$ — адсорбированное количество, $m$ — масса адсорбента, $P$ — давление адсорбата и $k$ и $n$ — эмпирические константы для каждой пары адсорбент-адсорбат при данной температуре. Функция имеет асимптотический максимум при неограниченном увеличении давления. По мере повышения температуры константы $k$ и $n$ изменяются, отражая эмпирическое наблюдение о том, что адсорбированное количество растет медленнее и для насыщения поверхности требуются более высокие давления.

---

Адсорбция снижает поверхностную энергию

На границе раздела воздух/жидкость:	И твердотельный/жидкий интерфейс:
Снижает поверхностное натяжение.	Стабилизирует дисперсии.

Кулинария

• Майонез — классический пример эмульсии масла в воде. Говард МакГи подробно рассказывает о том, как приготовить эту известную приправу:
  • Поверхностное натяжение воды делает очень благоприятным существование воды и нефти в различных фазах. Энергия в виде интенсивного перемешивания должна быть добавлена ​​к смеси для создания дисперсии капель масла в воде. По порядку величины, 15 мл масла могут разделиться на 30 миллиардов капель в конечном продукте! При энергичном перемешивании вручную можно получить капли размером порядка 3 микрон, но гомогенизаторы промышленного класса могут производить капли размером менее одного микрона.
  • Как описано в предыдущем разделе, этот процесс диспергирования капель можно облегчить при наличии поверхностно-активных веществ, также известных как эмульгаторы. В майонезе этой цели служит фосфолипидный лецитин в яйцах. Белки яичного желтка содержат отдельные гидрофобные и гидрофильные участки, что также эффективно. Традиционно используются теплые сырые яичные желтки, поскольку они более гибкие и могут течь легче, чем их охлажденные или приготовленные аналоги. Казеин в молоке и сливках также иногда используется в эмульсиях.
  • Однако недостаточно просто создать капли: необходимо что-то, чтобы они не сливались в более крупные капли. В майонезе свою работу выполняют полимеры в семенах горчицы.
• Шоколад представляет собой эмульсию частиц какао в масле какао. Начиная с 1930-х годов лецитин использовался для замены части какао-масла. Одна часть лецитина может смазывать столько же частиц какао, сколько 10 частей какао-масла. Из-за этой эффективности шоколад обычно содержит только от 0,3 до 0,5% лецитина на мой вес.
• Виски часто можно подавать «со льдом» для усиления вкуса напитка, а не только для разбавления алкоголя. Когда лед тает и жидкость становится более полярной, длинноцепочечные эфиры и спирты образуют мицеллы, которые «маскируют» их вкус. С другой стороны, этанол становится более растворимым в воде по мере охлаждения жидкости, что приводит к разрушению существующих мицелл ароматических молекул. Для получения дополнительной информации см. сообщение в блоге на khymos.org.

---

Вернуться к темам.

Пена

Поверхностно-активные вещества снижают поверхностное натяжение. Это способствует более мелким дисперсиям. Но они также препятствуют слиянию диспергированных капель. Поверхности, покрытые поверхностно-активными веществами, отталкиваются друг от друга, и слияние капель также требует реорганизации поверхностно-активных веществ на поверхности. «Таким образом, две соседние капли, покрытые поверхностно-активным веществом, могут сливаться только в течение нескольких лет». Таким образом, такие эмульсии, как майонез или кольдкрем, могут иметь длительный срок хранения.

Пена — это просто дисперсия, в которой растворенным веществом является воздух. Пены можно получить либо перемешиванием, либо понижением давления газонасыщенного раствора. Раствор становится перенасыщенным газом и начинает пузыриться. Это то, что происходит с кремом для бритья или с пивными бутылками, когда их открывают. (Виттен, стр. 197)

Отличный эксперимент: Положите немного сухого льда в мыльную воду, и вы получите мыльные пузыри, поднимающиеся с поверхности!

http://en.wikipedia.org/wiki/Image:Foam_-_big.jpg

---

Вернуться к темам.

Изотерма адсорбции Гиббса

Вывод Гиббса дает связь между химическим потенциалом растворенного вещества в растворе, поверхностным натяжением границы раздела и избыточной концентрацией растворенного вещества на этой границе. Интерфейс считается широким по сравнению с градиентами концентрации; рассчитывается избыточное количество молей, связанных с этой границей раздела, и выражается как поверхностная концентрация, моль на площадь:

Моррисон. Рис. 15.1

9{\текст{-2}}

Дифференциал полной энергии:	$dU=TdS-pdV+\backslash sigma\; dA+\backslash sum\{\backslash mu\; \_\{i\}dn\_\{i\}\}$
Интегрируем для получения полной энергии:	$U=TS-pV+\backslash sigma\; A+\backslash sum\{\backslash mu\; \_\{i\}n\_\{i\}\}$
Взятие дифференциала дает соотношение Гиббса-Дюгема	$SdT-Vdp+Ad\backslash sigma\; +\backslash sum\{n\_\{i\}d\backslash mu\; \_\{i\}\}=0$
Для двухкомпонентной системы:	$-d\backslash sigma\; =\backslash Gamma\; \_\{2\}d\backslash mu\; \_\{2\}\backslash simeq\; kT\backslash Gamma\; \_\{2\}d\backslash ln\; c\_\{2\}$

---

Вернуться к темам.

Адсорбция на границах раздела

Поверхность воздух-вода	Воздушно-масляная поверхность	Поверхность раздела нефть-вода
Сильная адсорбция, существенное снижение поверхностного натяжения.	Небольшая адсорбция, незначительное снижение поверхностного натяжения.	Сильная адсорбция, существенное снижение поверхностного натяжения.

---

Вернуться к темам.

Адсорбция на пузырьках

Отношение наблюдаемой скорости всплытия пузырька к расчетной скорости Стокса в растворах различной концентрации

• (а) полидиметилсилоксан в триметилолпропан-гептаноате;
• (b) полидиметилсилоксан в минеральном масле;
• (в) N-фенил-1-1-нафтиламин в триметилолпропан-гептаноате.

На каждом рисунке показан переход от режима Адамара к режиму Стокса.

Сузин и Росс, 1985

Сузин, Ю.; Росс, С. Замедление подъема пузырьков газа поверхностно-активными растворенными веществами в неводных растворах, J. Colloid Interface Sci. 1985 , 103 , 578 – 585.

---

Вернуться к темам.

Адсорбция твердой поверхностью

ПАВ должен растворяться в жидкости!

Поверхность раздела твердое тело-вода	Интерфейс твердого масла
Адсорбция обусловлена ​​как сильным взаимодействием хвост/твердое тело, так и энтропией – гидрофобным эффектом .	Адсорбция обусловлена ​​сильным взаимодействием головной группы и твердого вещества.

 Что произошло бы с этой конфигурацией, если бы вода и нефть чередовались на поверхности? Будут ли молекулы на поверхности просто переворачиваться?
 

Адсорбция поверхностно-активных веществ на твердых поверхностях находит широкое применение. Одним из них являются моющие средства, в которых частица грязи окружена адсорбированными молекулами поверхностно-активного вещества. Другим коммерческим применением является растворимость твердого материала, такого как частицы пигмента или латекса, в красках. Адсорбция частиц из раствора на твердой поверхности описывается уравнением адсорбции Ленгмюра. В равновесии скорость адсорбции равна скорости десорбции, следовательно:

$\backslash frac\{d\backslash Theta\}\{dt\}\; =\; k\_ac(1-\backslash Theta)$ для адсорбции

$\backslash frac\{d\backslash Theta\}\{dt\}\; =\; k\_d\backslash Theta$ для десорбции

Где $\backslash Theta$ — покрытие поверхности, а c — концентрация поверхностно-активного вещества. $k\_a$ и $k\_d$ — скорости адсорбции и десорбции соответственно. Решение для $\backslash Theta$ при равновесии дает: $\backslash Theta\; =\; \backslash frac\{\; \backslash frac\{k\_a\}\{k\_d\}\; c\}\{1\; +\; \backslash frac\{k\_a\}\{k\_d\}c\}\; =\; \backslash frac\{Kc\}\{1+Kc\}$

Где $K=\backslash frac\{k\_a\}\{k\_d\}$ является константой равновесия.

В пределе $K,c\; >>\; 1$ затем $\backslash Theta\; \backslash приблизительно\; 1$ и поверхность насыщается ПАВ.

На пределе , затем $\backslash Theta\; \backslash приблизительно\; Kc$ и покрытие по-прежнему пропорционально концентрации.

[Информация адаптирована из IW Hamley, ‘Introduction to Soft Matter’, John Wiley & Sons editions, 2007 West Sussex England]

Адсорбционные применения

Адсорбенты чаще всего существуют в виде сферических стержней, гранул или монолитов с гидродинамическим диаметром порядка 1-10 мм. Их характеризуют высокая стойкость к истиранию, высокая термическая стабильность, а также малый диаметр пор. Все эти характеристики увеличивают открытую площадь поверхности, что обеспечивает более высокую способность поверхности к адсорбции. Кроме того, адсорбенты также должны иметь особую структуру, обеспечивающую быстрый перенос паров.

Адсорбенты в промышленности обычно подразделяются на три категории:

• Кислородсодержащие соединения – гидрофильные и полярные (силикагель, цеолиты).
• Соединения на основе углерода – гидрофобные и неполярные (активированный уголь, графит).
• Соединения на полимерной основе — могут быть полярными или неполярными.

Вернуться к темам.

Промышленное применение: криосорбция Насос

Явление адсорбции очень важно в науке о вакууме, и это физика лежит в основе очень важного класса вакуумных насосов. В криосорбционном насосе (иногда его называют просто крионасосом) используются охлаждаемые поверхности, покрытые материалом, адсорбирующим определенный пар. Поскольку они не имеют движущихся частей и не требуют масла (только холодная поверхность), крионасосы представляют собой чистый, эффективный и простой способ достижения очень высокого вакуума.

В то время как плоская гладкая поверхность подходит для крионакачки большинства газов, для крионакачки гелия требуется очень пористый материал. В современных крионасосах используются материалы с очень большой площадью поверхности и микропорами внутри; распространенными материалами являются активированный уголь (обычно сделанный из кокосового ореха, но также сделанный из дерева, побочных продуктов нефти или кости), пористые металлы, такие как медь, или твердый аргон.

Хорошо сконструированный крионасос, охлаждаемый до нескольких кельвинов, может перекачивать несколько литров гелия в секунду на квадратный сантиметр и имеет производительность в несколько торр-литров на квадратный сантиметр. Другими словами, адсорбирующие материалы могут содержать в несколько сотен раз больше своего собственного объема!

Крионасосы на основе кокосового угля и древесного угля широко используются в криогенных лабораториях и являются предпочтительными вакуумными насосами в термоядерных реакторах из-за их высокой скорости откачки и низкого загрязнения.

Вернуться к темам.

---

Адсорбция вируса

Адсорбция вируса.

Адсорбция является первой стадией цикла вирусной инфекции. Следующими этапами являются проникновение, снятие оболочки, синтез (при необходимости транскрипция и трансляция) и высвобождение. Цикл репликации вирусов одинаков, если не одинаков, для всех типов вирусов. Такие факторы, как транскрипция, могут понадобиться или не понадобиться, если вирус способен интегрировать свою геномную информацию в ядро ​​клетки или если вирус может реплицироваться непосредственно в цитоплазме клетки.

Вернуться к темам.

---

Адсорбция на катализаторах

Адсорбция молекул на некоторых каталитических материалах может вызвать или ускорить определенные химические реакции. Зарзар и др. [1] представили использование многофотонной литографии (MPL) для создания произвольных микрошаблонов нанокристаллических катализаторов и продемонстрировали возможность катализировать химические реакции, а также контролировать поток химической продукции с помощью определенных микроокружений.

Адсорбция и десорбция воды с использованием цеолитов

Цеолиты представляют собой кристаллические алюмосиликаты полярной природы, которые имеют периодическую сеть пор и выделяют воду при высокой температуре. Их получают путем гидротермального синтеза алюмосиликата натрия (или аналогичного источника кремнезема) с последующим ионным обменом с катионом (Na+, Li+).

Как мы уже упоминали, природные цеолиты обладают высокой полярностью и обладают свойством адсорбировать и десорбировать воду без нарушения ее кристаллической структуры. Эта способность делает их очень полезными в процессах сушки. Было обнаружено, что во многих промышленных и коммерческих применениях цеолиты очень эффективны для контроля уровня влажности. Они способны осушать воздух, удалять CO2 из природного газа, удалять CO из газа риформинга и т. д.

Кроме того, способность адсорбировать и десорбировать воду без изменения ее структуры в сочетании с высокой теплотой адсорбции делает цеолиты эффективными и эффективными накопителями тепловой энергии для последующего использования. В отличие от других теплоэнергетических систем, использующих нецеолитный аккумулирующий тепло, который может быть очень дорогим, цеолиты обеспечивают недорогую и эффективную среду для аккумулирования тепла.

Вот несколько изображений цеолитов:

3D структура цеолита

Изображение цеолита (длина ~ 2,5 дюйма)

Ключевое слово в справочных материалах:

Управляемая сборка застрявших коллоидных оболочек на каплях жидкости

Управление нановолокнами: комплексный подход к производству и сборке биоволокон

Тонкая настройка степени поляризации и выравнивания стволовых клеток на упорядоченных массивах наностолбиков с высоким соотношением сторон

Многофотонная литография нанокристаллической платины и палладия для локализованного катализа в трехмерных микросредах

Пропитанные жидкостью структурированные поверхности с исключительными свойствами защиты от биологического обрастания

Смачивание по цвету: колориметрическая дифференциация органических жидкостей с высокой селективностью

Связь микроструктуры с реологией связанной и сшитой сети F-актина in vitro

Эластогидродинамика мокрой щетины, ковров и щеток

Коллоидные сферы, ограниченные каплями жидкости: геометрия, физика и физическая химия

Синтез однородных микросфер титана и их кластеров с помощью поверхностно-активных веществ

Число протофиламентов микротрубочек ступенчато модулируется плотностью заряда окружающего слоя

Катионные мембраны в комплексе с противоположно заряженными микротрубочками: иерархическая самосборка, ведущая к бионанотрубкам

Отсутствие коалесценции противоположно заряженных капель в рН-чувствительных эмульсиях

Самопроизвольное образование липидных структур на границе раздела масло/вода/липид

Получение однослойных везикул с использованием инвертированной эмульсии

Кратковременная самодиффузия почти твердых сфер на границе раздела нефть–вода

Иерархические пористые материалы, полученные путем сушки сложных суспензий

Капли двойной эмульсии как микрореакторы для синтеза мезопористого гидроксиапатита

Капельная микрофлюидика для изготовления несферических частиц

Замедленная коалесценция капель, покрытых частицами, в несферические супраколлоидные структуры

Ранняя разработка лекарственного препарата на чипе: изготовление наночастиц с использованием микрожидкостной распылительной сушилки

Асимметричная функционализация частиц коллоидного димера наночастицами золота

Катионные комплексы липосома-микротрубочка: пути образования липидно-белковых нанотрубок с двумя состояниями с открытыми или закрытыми концами

Статистика отдельных молекул и переход распаковки полинуклеотидов

Ориентация самособирающихся монослойных полос на кристаллической подложке

Стабильность наноразмерных доменов в органических монослоях на металлах

Молекулярная сборка на цилиндрических поверхностях

Новые направления в механике

Динамика террас на поверхности кремния при совместном воздействии деформации и электрического тока

Сингулярные поля напряжений на углах корпусов флип-чипов

Опосредованная поверхностно-активными веществами двумерная кристаллизация коллоидных кристаллов

Высокопроизводительная инъекция микрофлюидики с использованием пикоинъекторов

СТРУКТУРА И ПРОЧНОСТЬ ФЛОКСОВ ОСАДАННОГО КАРБОНАТА КАЛЬЦИЯ, ИНДУЦИРОВАННЫХ РАЗЛИЧНЫМИ ПОЛИМЕРАМИ, ИСПОЛЬЗУЕМЫМИ В БУМАЖНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ

Узорчатое коллоидное покрытие с использованием адгезивных эмульсий

Обратные и множественные нематические эмульсии

Функциональное стеклянное покрытие для микрофлюидных устройств PDMS

Bacillus subtilis распространяется путем серфинга на волнах поверхностно-активного вещества

Коллоидосомы: избирательно проницаемые капсулы, состоящие из коллоидных частиц

Взаимодействие между поверхностями, покрытыми поверхностно-активными веществами, в углеводородных жидкостях, содержащих функционализированный полимерный диспергатор

Самособирающиеся капсулы с полимерной мембраной, надутые осмотическим давлением

Биосовместимые поверхностно-активные вещества для эмульсий вода-во-фторуглероде

Самособирающиеся оболочки, состоящие из коллоидных частиц: изготовление и характеристика

Амфифильные микрочастицы в форме полумесяца, образованные селективной адсорбцией коллоидов

Коллоидные поверхностно-активные вещества для стабилизации эмульсий

Синтез несферических коллоидных частиц с анизотропными свойствами

Шероховатость поверхности, направленная на самосборку пятнистых частиц в коллоидные мицеллы

Моделирование адсорбции ПАВ на гидрофобных поверхностях

Вернуться к темам.

Адсорбционные системы

Адсорберные системы удаляют загрязняющие вещества из жидких и паровых потоков для промышленных, муниципальных или коммерческих применений.

Адсорберные системы Evoqua содержат гранулированный активированный уголь, который способствует переносу загрязняющих веществ на среду при прохождении потока пара или жидкости через один или несколько сосудов. Когда уровень загрязнения в угольном слое достигает точки насыщения, уголь удаляют и регенерируют на удаленном объекте или удаляют и утилизируют.

Мы предлагаем углеродную программу «под ключ» для стационарных систем с жесткими трубопроводами. Наша сервисная бригада выезжает на место для удаления, упаковки, маркировки и транспортировки отработанного углерода в контейнерах, одобренных UN/D.O.T. Проводится осмотр внутренних помещений и внутренних распределителей, производится мелкий ремонт. Адсорбер повторно заполняется высококачественным активированным углем, а отработанный уголь транспортируется на наши установки для реактивации.

Наша программа замены адсорбера — это простой и экономичный способ обращения с резервуарами съемного адсорбционного оборудования. Когда срок службы активированного угля подходит к концу, и активированный уголь внутри «израсходован», ваш местный технический специалист Evoqua доставит резервуары со свежим углем на вашу площадку. Мы помогаем с профилированием отработанного углерода и процедурами приемки, необходимыми для удаления и повторной активации вашего отработанного углерода.

Уменьшить стоимость

Специалисты разработают систему для снижения эксплуатационных расходов

Оставайтесь в соответствии

Системы, разработанные для максимизации пропускной способности при соблюдении нормативных требований

Меньший след

Оптимизированная конструкция оборудования для соответствия потребностям занимаемой площади

Фильтр Полученные результаты 0

Заявка

0

Рынок

0

Технология

0

• Адсорбционные системы (4)

• Системы контроля запаха паровой фазы (5)

Минимальный расход: гал/мин

0

• 10 (2)

• 25 (1)

• 500 (1)

Максимальная скорость потока: гал/мин

0

• 1100 галлонов в минуту (2200 галлонов в минуту параллельно) (1)

• 100 (1)

• 200 (1)

• 500 (1)

• Серия 750 галлонов в минуту (параллельно 1500 галлонов в минуту) (1)

Жидкая/парообразная фаза

0

• Жидкость (5)

• Пар (6)

Углеродные адсорберы Aqua-Scrub®

Углеродные адсорберы Aqua-Scrub® предназначены для обеспечения равномерного потока воды для последовательной обработки и обеспечения эффективного использования углерода.

Учить больше

Жидкофазные адсорберы PG Polyglass

Полиглассовые угольные адсорберы PG разработаны для удаления загрязняющих веществ из потоков жидкости под высоким давлением, обеспечивая при этом максимальную коррозионную стойкость. Эти адсорберы изготавливаются из смолы, армированной стекловолокном, и с внутренней полиэтиленовой оболочкой.

Учить больше

Жидкофазные угольные адсорберы высокого давления PV®

​Углеродные адсорберы PV® предназначены для использования в широком диапазоне приложений с низким/высоким расходом и давлением.

Учить больше

Скруббер для жидкости с абсорбцией паров LS-275SS

Жидкостный скруббер с абсорбцией паров LS-275SS — это простой способ снизить выбросы от выхлопных газов вакуумных грузовиков, пневмодвигателей, резервуаров для гидроразрыва пласта и операций по очистке резервуаров, чтобы можно было использовать активированный уголь для достижения целей соответствия. Изготовлен из нержавеющей стали 304 (внутри и снаружи), что обеспечивает долгий срок службы и низкие эксплуатационные расходы.

Учить больше

Мобильный стальной адсорбер РОБ-1

Арендная система мобильного стального адсорбера ROB-1 спроектирована и изготовлена ​​заранее для удаления загрязняющих веществ и/или запаха из паровых потоков. Он изнутри покрыт высокоэффективной катализируемой эпоксидной смолой, а отверстия для проб предусмотрены для контроля характеристик углерода. Конструкция адсорбера РОБ-1 позволяет производить погрузку, транспортировку и размещение специальным автотранспортом без использования крана. Кроме того, адсорбер снабжен подъемными проушинами, чтобы при необходимости его можно было поднять краном.

Учить больше

WHISPER® Биофильтр

Высокоэффективный биологический очиститель воздуха.

Учить больше

Угольные адсорберы RB Roll-off

Углеродные адсорберы RB хорошо подходят для удаления летучих органических соединений из потоков воздуха с высокой скоростью потока и других применений, связанных с контролем выбросов.

Учить больше

Адсорбер паров VPM

Арендные системы VPM Vapor Adsorber представляют собой сборные стальные сосуды, предназначенные для удаления загрязняющих веществ и/или запахов из воздуха при умеренной скорости потока и низком перепаде давления. Стальные адсорберы снабжены подъемными проушинами и монтируются на подвижной базе вилочного погрузчика для удобства установки и обслуживания углеродного обмена. Evoqua Water Technologies предоставляет полный комплекс услуг «под ключ» по реактивации углерода и замене этих адсорберов.

Учить больше

Парофазные угольные адсорберы Vent-Scrub®

Углеродные адсорберы Vent-Scrub® зарекомендовали себя как самый простой и экономичный способ решения проблем с неприятным запахом и выбросами летучих органических соединений. Прочная стальная конструкция и специально разработанное коррозионностойкое внутреннее покрытие обеспечивают долгий срок службы и низкие эксплуатационные расходы.

Учить больше

Углеродные адсорберы FB в паровой фазе

Углеродные адсорберы FB хорошо подходят для удаления летучих органических соединений из потоков воздуха с низким и умеренным расходом и других применений, связанных с контролем выбросов.

Учить больше

Углеродные адсорберы низкого давления

Адсорбционные системы LP представляют собой арендуемые системы, предназначенные для удаления растворенных органических загрязнителей из воды.

Учить больше

Системы жидкофазной адсорбции углерода HP®

Углеродные адсорбционные системы HP® представляют собой сосуды раздела VIII кода ASME (штампованные), предназначенные для удаления растворенных органических загрязнителей из воды.

Учить больше

Очистить все

приложений для использования в

• Восстановление подземных вод

Просмотреть все приложения

• Анаэробное пищеварение
• Обезвоживание золоотвала для электростанций, работающих на ископаемом топливе
• Биологическая очистка сточных вод
• Очистка питательной воды котла
• Центральная стерильная обработка
• Разъяснение для очистки воды и сточных вод
• Клиническая химия и диагностика
• Коммерческая водная фильтрация
• Очистка воды градирни
• Контроль побочных продуктов дезинфекции
• Дезинфекция воды и водных видов спорта в плавательных бассейнах
• Дезинфекция комбинированных канализационных переливов (ОКС)
• Дезинфекция процессов дистрибуции
• Дезинфекция технической воды
• Дезинфекция, безопасность и санитария
• Экологическая реабилитация воды и пара
• Обезвоживание пруда-испарителя
• Фильтрация и дезинфекция для аквакультуры
• Фильтрация для ирригационных систем и приложений
• Десульфуризация дымовых газов (ДДГ) Сточные воды
• Восстановление подземных вод
• Ингредиентная вода высокой чистоты
• Защита морских ветряных электростанций
• Впечатленная текущая катодная защита
• Промышленное обезвоживание
• Очистка питательной воды промышленных предприятий
• Очистка промышленных сточных вод
• Промышленная переработка и повторное использование воды
• Ионообменные смолы для атомных электростанций
• Удаление железа и марганца
• Лабораторная очистка воды
• Решения для свалочного фильтрата
• Предотвращение морского роста
• Процесс Merrill Crowe для добычи золота
• Металлообработка Очистка сточных вод
• Удаление металлов для горнодобывающей промышленности
• Повторное использование воды для микроэлектроники
• Восстановление питательных веществ из сточных вод
• Решения по переработке органических отходов в энергию для производства продуктов питания и напитков
• Реабилитация PFAS для обезвоживания строительства
• Обработка загрязнений PFAS, PFOA и PFOS
• Водоподготовка трубопровода для гидростатических испытаний
• Вода для производства печатных плат
• Очистка технологической воды
• Очищенная вода для здравоохранения и фармацевтики
• Решения для фильтрации соленой воды
• Санитарная обработка водных систем
• Удаление селена
• Борьба с канализационной коррозией
• Решения для ливневых стоков
• Очистка воды хвостохранилища и карьера
• Контроль вкуса и запаха
• Третичная фильтрация сточных вод
• Подвижные водяные экраны для атомных электростанций
• Очистка траншей, земснарядов и очистка воды на строительной площадке
• Сверхчистая вода
• Услуги контроля паров
• Контроль запаха сточных вод
• Вода для инъекций (ВДИ)

Углеродные адсорберы — кислотные газы, запахи, летучие органические соединения

Перейти к содержимому

Углеродные адсорберыMonroe Environmental2022-09-01T13:50:50-04:00

Физическая и химическая адсорбция ЛОС и других газообразных загрязнителей

Физическая и химическая адсорбция ЛОС и других газофазных загрязнителей

Применение или технические вопросы?

Спросите эксперта Monroe

Просто заполните эту форму, и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

Загрузка…

ФИО *

Эл. адрес *

Телефон

Компания

Сообщение *

* Требуется

Monroe Environmental производит угольные адсорберы для физической и химической адсорбции газообразных загрязнителей. Адсорбция заключается в прилипании молекул загрязняющих газов к пористым твердым поверхностям, через которые проходит поток загрязненного воздуха. Сухой адсорбер с активированным углем Monroe очень эффективен для удаления паров масла, сероводорода и других запахов, летучих органических соединений и углеводородов в газовой фазе.

Высокоэффективное удаление паров масла, h3S и других запахов

Адсорбция включает прилипание молекул загрязняющих газов к пористым твердым поверхностям, через которые проходит поток загрязненного воздуха. Физическая адсорбция основана на межмолекулярных силах, тогда как химическая адсорбция связана с образованием химических связей. Сухой адсорбер с активированным углем Monroe очень эффективен для удаления паров масла, сероводорода и других запахов, летучих органических соединений и углеводородов в газовой фазе.

Компания Monroe предлагает полное собственное производство и услуги по проектированию адсорберов, в которых используются несколько различных адсорбирующих материалов, в регенеративных или нерегенеративных конструкциях с неподвижным слоем и нерегенеративных конструкциях фильтрующего слоя. Наш штат инженеров и проектировщиков оценит каждое приложение индивидуально и определит оптимальные параметры конструкции для каждой установки.

Обзор типов угольных адсорберов

• Глубокий адсорбер : в горизонтальной или вертикальной конфигурации с одним глубоким слоем или несколькими слоями последовательно внутри адсорбера.
• Адсорбер с параллельным слоем : поток воздуха проходит между двумя параллельными слоями в горизонтальной или вертикальной конфигурации, что обеспечивает больший поток воздуха, поскольку имеется большой проход для начального контакта газа с одним из слоев адсорбента.
• Система с несколькими адсорберами : два или более отдельных адсорбционных резервуара позволяют направлять поток воздуха через один или более резервуаров для адсорбции загрязняющих веществ, в то время как другой сосуд или сосуды регенерируются паром, обеспечивая непрерывную адсорбцию и регенерацию.
• Адсорбер с угольными тарелками : поток проходит через несколько съемных угольных тарелок параллельно. Каждый лоток содержит гранулы активированного угля и может быть удален и снова заполнен, когда гранулы насыщены.
• Угольный фильтр-адсорбер : Воздушный поток направляется через гофрированные или канистровые фильтры, которые легко заменяются при насыщении.

Особенности конструкции угольного адсорбера

• Широкий спектр адсорбентов: уголь, цеолит, синтетические полимеры
• Производительность до 50 000 кубических футов в минуту для одного устройства
• Эффективность до 99,9%
• Конструкция из мягкой стали, нержавеющей стали, ПВХ, FRP и других материалов
• Доступны полные контрольно-измерительные приборы и электрические элементы управления
• Коррозионностойкий вентилятор с рейтингом AMCA на стороне входа или выхода адсорбера, если требуется

Выхлоп из сушилки для контроля запаха

Тарелочный адсорбер

Адсорбер глубокого слоя FRP

Полировальный фильтр для контроля запаха

Адсорбер с глубоким слоем из нержавеющей стали 316

Недавние проекты

LindaVh3022-03-30T14:30:28-04:00

Озон и другие органические соединения, вредные для рабочих, должны быть удалены из производственных чистых помещений.

LindaVh3022-03-30T16:08:35-04:00

Многоступенчатая система очистки для удаления сероводорода и летучих органических соединений из выхлопных газов при вулканизации резины. Система рассчитана на 3000 ACFM.

Применение угольного адсорбера

• Удаление летучих органических соединений и регенерация растворителей

• Промышленные выбросы от: обезжиривания, распыления краски, покрытия бумаги, покрытия пластиковой пленкой, покрытия металлической фольгой, резинового покрытия и печати

• Удаление h3S и других запахи от источников городских очистных сооружений, включая головные сооружения, метантенки и операции по обезвоживанию осадка

Ресурсы и литература

• Приложения и решения по промышленности

• Оценки и оценки оборудования

• Аренда, пилот и программы тестирования

• ТЕЗОСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

• 9

  Недавние проекты111111118

• 9

  Недавние проекты11111111118

Оборудование для контроля загрязнения воздуха

• Адсорберы углерода

• Контроль загрязнения воздуха и очистка газов (обзор систем, услуг и решений)

• Air Pollution Control & Gas Treatment (Equipment & Systems Design)

Recent Case Studies

Monroe Environmental2022-06-08T13:14:09-04:00

Air | Многоступенчатая система очистки выхлопных газов мусоросжигательных заводов

Компания Monroe Environmental предоставила многоступенчатую систему влажной очистки воздуха для удаления HCl и твердых частиц из выхлопных газов мусоросжигательных заводов на заводе по переработке промышленных отходов.

No related posts.