Статья: Разработка функциональной схемы автоматизации процесса производства ацетилена: адсорбция и основная десорбция

Адсорбция и десорбция

Этот процесс создает пленку адсорбата на поверхности адсорбента. Этот процесс отличается от абсорбции, при которой жидкость (абсорбат) растворяется или проникает в жидкость или твердое вещество (абсорбент). Адсорбция является поверхностным явлением, в то время как поглощение охватывает весь объем материала, хотя адсорбция часто предшествует поглощению. Как и поверхностное натяжение, адсорбция является следствием поверхностной энергии. В сыпучих материалах все требования к связыванию (будь то ионные, ковалентные или металлические) составляющих атомов материала выполняются другими атомами в материале. Однако атомы на поверхности адсорбента не полностью окружены другими атомами адсорбента и, следовательно, могут притягивать адсорбаты. Точная природа соединения зависит от участвующих частиц, но процесс адсорбции обычно классифицируется как физическая адсорбция (характерная для слабых сил Ван-дер-Ваальса) или хемосорбция (характерная для ковалентной связи). Это также может происходить из-за электростатического притяжения.

Десорбция происходит тогда, когда молекула получает достаточно энергии для преодоления барьера активации ограничивающей энергии, удерживающий ее на поверхности. Существует большое количество видов десорбции, в зависимости от механизма, который отделяет адсорбат от субстрата. Таким образом не существует единого уравнения, при помощи которого можно было бы описать процесс адсорбции. Десорбция противоположна адсорбции. Десорбция может происходить после реакции между катализатором и адсорбированным соединением; или во время отпаривания или хроматографии, представляющих собой типы процессов разделения.

Существуют следующие основные механизмы десорбции:

1. Термическая десорбция.
2. Окислительная десорбция.
3. Десорбция, стимулированная электронами.
4. Инфракрасная фотодесорбция.
5. Десорбция, активированная фононами.

Разработка функциональной схемы автоматизации процесса производства ацетилена: адсорбция и основная десорбция

Главная задача при разработке функциональной схемы автоматизации процесса производства ацетилена, а именно стадий адсорбции и основной десорбции заключается в выборе параметров, которые участвуют в управлении - сигнализируемых, регулируемых и контролируемых. В данном случае необходимо получить максимально полное представление о процессе, имея минимальное количество выбранных параметров. Основываясь на современном уровне проектирования можно сформулировать несколько положений, которыми следует руководствоваться при разработке функциональной схемы производства ацетилена, в частности стадий адсорбции и основной десорбции:

1. Уровень автоматизации определяется не только целесообразностью ее внедрения, но и перспективами модернизации и развития технологий.
2. При разработке функциональной схемы необходимо учитывать особенности технологических процессов, его свойства, условия пожарной безопасности, токсичность и агрессивность рабочих продуктов, их параметры, области допустимых изменений; расстояния от мест установки вспомогательных устройств и преобразователей, исполнительных механизмов, приводов машин и запорных устройств до пунктов управления и контроля; необходимая точность и быстродействие средств автоматизации.
3. Система автоматизации процесса производства ацетилена (стадии адсорбции и основной десорбции) должна быть построена на базе технических средств, которые выпускаются серийно.
4. Выбор рода энергии сигналов и соответствующих технических средств должен осуществляться на основе анализа условий пожаро- и взрывоопасности, агрессивности окружающей среды, требований к быстродействию, дальности передачи сигналов и т. п.
5. Количество приборов, аппаратуры управления и сигнализации должно быть ограничено, по возможности.

Таким образом при разработке функциональной схемы автоматизации производства ацетилена осуществляется выбор методов контроля регулируемых величин и каналов внесения управляющих воздействий; выбор приводов исполнительных устройств, размещения средств автоматизации, выбор методов и средств представления информации о состоянии технологического оборудования.