МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКОЙ (КОЛОНОЧНОЙ) АДСОРБЦИИ И КРИВЫХ НАСЫЩЕНИЯ В СЛОЕ ОРГАНОБЕНТОНИТА

Аннотация

В данной статье исследованы процессы динамической адсорбции нефтепродуктов на органобентонитовом адсорбенте с целью эффективной очистки водных сред от нефтяных загрязнений. Экспериментальные исследования проводились в условиях непрерывной работы адсорбционной колонки. Комплексно изучено влияние основных технологических параметров, включая высоту слоя адсорбента, объемный расход фильтруемой жидкости и начальную концентрацию нефтепродуктов, на характер кривых проскока (breakthrough curves) и эффективность процесса адсорбции. На основе полученных экспериментальных данных были построены кривые насыщения и проведен анализ кинетики массопереноса в адсорбционном слое. Для математического описания процесса и прогнозирования эксплуатационных характеристик колонки использованы модели Thomas, Yoon–Nelson, Adams–Bohart и BDST (Bed Depth Service Time). Применение указанных моделей позволило определить динамическую адсорбционную емкость органобентонита, продолжительность эффективной работы слоя и оптимальные условия эксплуатации адсорбционной системы. Результаты исследований показали, что увеличение высоты адсорбционного слоя способствует продлению времени проскока и повышению эффективности удаления нефтепродуктов, тогда как увеличение объемного расхода приводит к сокращению времени контакта и снижению степени очистки. Установлено, что максимальная динамическая адсорбционная емкость органобентонита составляет 57 мг/г. Оптимальное значение времени контакта в пустом слое (EBCT) составило                        20 минут, а оптимальная скорость фильтрования–5 м/ч. Полученные результаты подтверждают перспективность применения органобентонитовых адсорбентов для очистки нефтесодержащих сточных вод и могут быть использованы при проектировании и оптимизации промышленных адсорбционных установок.