3.1 Faktorer som påverkar systemdesign och funktion.
Det är många variabler som påverkar design och drift av system för vätskeadsorbtion. Följande information belyser några viktiga faktorer som påverkar samt definierar effekten av desamma.Generellt bör följande punkter utredas:
DRIFTSFÖRUTSÄTTNINGAR
- Koncentration av adsorbat
- Vätskans temperatur
- Vätskans pH-värde
- Flöden och produktionstider
- Tryckfall i systemet
- Relativ molekylvikt
- Adsorbatets vattenlöslighet
- Koncentration i relation till vattenlöslighet
- Polaritet
- Lösningens temperatur
- Studier av adsorbtionsisotermer
- Val av optimal aktivitet
- Val av optimal partikelstorlek
- Kostnadsanalys
- Möjligheter till reaktivering
Adsorbtionsisotermerna kan också tillämpas för att fastställa vattenlöslighetens effekt på adsorbtionskapaciteten. Fenol är mycket vattenlöslig beroende på dess polaritet, jämfört med exempelvis Tetrakloetylen som har en låg löslighet då den är icke polär.
Ovanstående isoterm åskådliggör att Fenol vid låga koncentrationer, relativt mot dess löslighet, når maximal adsorbtionskapacitet vid 18%. Vid jämförelse med Tetrakloretylenet, som är nära sin löslighetsgräns, är kapaciteten exeptionellt god.
Flödeshastighetens påverkan på adsorbtionen visas på ett diagram
över Mass flödes zoner (MTZ). Efter en tids produktion kommer det övre skiktet i ett kolfilter att mättas av adsorberade organiska föreningar. Vi kallar detta för Mättnads Zon. Borttag av icke lösta organiska ämnen sker i området som betecknas MTZ. Längden för MTZ kan optimeras med minskad flödeshastighet. Andra faktorer såsom koncentration och kolets partikelstorlek påverkar också MTZ. Jämvikten i filtret är oförändrat fram till MTZ förflyttar sig genom kolbädden.
Vid uppstart av adsorbtionsfilter kan en viss pH höjning av behandlad vätska registreras.
Detta beror på urlakning av lösliga beståndsdelar i kolets matris. Detta kontrolleras normalt med noggrann backspolning vilken reducerar lösliga ämnen. När detta skett kommer kolet att nå jämvikt med processvätskans pH.
Adsorbtionseffektiviteten kan optimeras med installation av finare partiklar vilka ökar diffu-sionshastigheten i kolets porer. Detta måste balanseras mot acceptabelt tryckfall i systemet.
Noggrann backspolning är viktig vid uppstart av ett kolfilter. Med en bäddexpansion om 25-30% kommer spolvattnet att ta bort lösliga ämnen och dessutom kordinera partiklarna för bibehållen MTZ vid framtida backspolningar.
Adsorbtions isotermer för ett flera organiska föreningar varav några skildras i följande diagram.Adsorbtions isotermer för ett flera organiska föreningar varav några skildras i följande diagram.
 |
 |
 |
 |