Modeliranje adsorpcijskega ravnotežja v različnih temperaturnih pogojih in njegov vpliv na prenos snovi pri adsorpciji

Povzetek

V prispevku je predstavljen numerični model za simulacijo adsorpcijskega procesa v kanalu, ki ima na svojih stenah nameščeno plast adsorbenta. V kanalu teče tok nosilnega plina z zelo nizko koncentracijo adsorbata, ki adsorbira v plast adsorbenta. Prenos snovi je simuliran z reševanjem difuzivno-konvektivne prenosne enačbe ohranitve mase adsorbata, diskretizirane z metodo robnih elementov. Adsorpcijski proces je modeliran s prilaganjem vrednosti robne koncentracije, ki je odvisna od razmerja med akumulirano ter ravnotežno množino adsorbata v plasti adsorbenta. Ker se ravnotežno stanje spreminja s temperaturo sistema je v prispevku prikazan vpliv le te na ravnotežno stanje. Ravnotežna množina adsorbata v plasti adsorbenta je določena s Freundlich. SLD in Dubinin-Radushkevich ravnotežnim modelom, kjer se slednji izkaže za najboljšo izbiro glede na natančnost rezultatov in računski čas. Rezultati izvedenih preračunov kažejo, da se s povečevanjem temperature v sistemu zniža čas pri katerem pride do preboja adsorbata, ker se ravnotežna količina adsorbata na stenah adsorbenta zmanjšuje s povečevanjem temperature sistema. Izdelana numerična rutina omogoča natančno simuliranje adsorpcijskih procesov v kanalu ter napovedovanje prebojne koncentracijske krivulje adsorbata.