§ 4.8.5. Сорбционные ловушки

Сорбционные ловушки поглощают пары масел поверхностями пористых адсорбентов: активных углей, цеолитов, силикагелей и т.д. Адсорбенты должны быть очищены от посторонних веществ, адсорбированных в порах молекулярных размеров при обычных атмосферных условиях прогревом в вакууме при температуре около 300°С. Адсорбция паров масел на очищенных поверхностях осуществляется обычно при комнатной температуре до тех пор, пока равновесное давление паров масла меньше допустимого. После этого ловушку необходимо регенерировать прогревом. Основные составляющие воздуха — азот и кислород — при комнатной температуре адсорбируются в очень малых количествах.

Воспользовавшись уравнением изотермы полимолекулярной адсорбции (2.17), равновесное давление паров масла в ловушке запишем в следующем виде:

где рт — давление насыщенных паров масла при рабочей температуре ловушки;

—степень покрытия поверхности адсорбента мономолекулярным слоем.

Так как

где q — обратный поток паров масла;

А — активная поверхность адсорбента, то при постоянном обратном потоке паров масла (q=const) легко определить срок службы ловушки:

Здесь бmах определяется из (4.44) при p=P_max(p_max— максимально допустимое давление паров масла в откачиваемом объекте).

  Конструктивная схема адсорбционной ловушки, показанная на рис. 4.40, состоит из корпуса 4, нагревателя 3, адсорбента 2, отражателей 1, которые обеспечивают оптическую плотность ловушки. Материалы, из которых изготовлена ловушка, должны допускать прогрев до 300...400С. Адсорбент необходимо располагать так, чтобы предотвратить миграцию паров масла в откачиваемый объект по стенкам ловушки. При проектировании ловушек следует конструктивными методами снижать ее тепловую инерцию, ухудшающую Условия эксплуатации.  

Общей проблемой проектирования ловушек любого типа является выполнение двух противоречивых требований: максимального защитного действия и наибольшей удельной проводимости. Защитное действие ловушек можно оценивать средним числом соударений молекулы, прошедшей через ловушку, с ее защитными элементами. Повышение защитного действия обычно сопровождается снижением удельной проводимости ловушки. Задаваясь весовыми коэффициентами значимости этих параметров для соответствующего технологического процесса, можно выбрать оптимальные размеры защитных элементов ловушки (табл. 4.2).