20.1.4. Кинетика адсорбции
Решение данной системы уравнений позволяет найти скорость перемещения по слою точек, концентрация в которых постоянна. Для таких точек можно записать
<к = (дс/дх) 6х + (Йс/йт) dt = 0 (20.27)
Это равенство равнозначно следующему:
(дс/дх) (oU/di) + бс/дх = 0. (20.28)
В связи с тем, что координаты х и х связаны условием с — const, величина iv/dx = U является скоростью перемещения по слою точки, имеющей концентрацию с.
Из уравнений (20.22), (20.23), (20.28) получим выражение для определения ГУ:
U = w/(e + р^дХ/дс), (20 29)
где дХ/дс =fr(с)-производная функция изотермы в точке с концентрацией с.
Соотношение (20.29) позволяет проанализировать изменение профиля концентрации при его перемещении по слою. Отметим, что
распределение концентраций в любой из фаз, дсчгги1Тгутое к неко¬торому моменту времени, часто называют фронтом сорбции, или сорбционной волной, изменение которой во времени рассматривают как перемещение фронта сорбции.
В случае выпуклой изотермы (д2Х/дс2 < 0), ввиду того что (дХ/дс)С1 > (вХ/вс)С2 при с2 > Cj, согласно уравнению (20.29) точки с большей концентрацией будут перемещаться по слою с большей скоростью, что приведет к постепенному сжатию начального про¬филя (фронта сорбции) г = <р(х) до профиля (ступенчатого) беско¬нечно малой толтцины (рис. 20-4, а).