Материальный баланс процесса адсорбции.
Адсорбция в слое неподвижного адсорбента является периодическим процессом, при котором концентрация поглощаемого вещества в адсорбенте меняется во времени и в пространстве.
Примем, что концентрация газа (в количестве 
за единицу времени), проходящего за время 
слой адсорбента высотой 
, изменяется на величину 
. Следовательно газ отдаёт количество вещества, равное 
. За это же время концентрация поглощаемого вещества в элементе слоя увеличивается на 
и количество вещества, поглощённого слоем высотой , составляет 
(где 
- площадь поперечного сечения адсорбента, 
- насыпная плотность адсорбента). Тогда уравнение материального баланса будет иметь вид:
или
,
3. Кинетика процесса адсорбции.
При адсорбции диффузионные сопротивления внутри твёрдой фазы малы по сравнению с внешним диффузионным сопротивлением, поэтому при расчётах процессов адсорбции обычно используется основное уравнение массопередачи:
,
В котором с некоторым допущением принимают, что 
.
РАЗДЕЛ 5
СУШКА
Наиболее распространённым способом удаления влаги из твёрдых влажных материалов является сушка. Сушкой называется процесс удаления влаги из твёрдых влажных материалов путём её испарения и отвода образующихся паров.
Сушка в технике осуществляется двумя основными способами:
а) нагреванием влажных материалов теплоносителем через твёрдую непроницаемую перегородку – так называемый процесс контактной сушки;
б) нагреванием влажных материалов путём непосредственного контакта с газовым теплоносителем (воздух, поточные газы и др.) – так называемая газовая, или воздушная сушка.
Иногда тепло отводится к высушиваемому материалу токами высокой частоты или инфракрасными лучами; указанные способы сушки называют соответственно диэлектрической и радиационной сушкой.
- Равновесные соотношения в процессах сушки.
Давление водяного пара в высушиваемом материале 
зависит от влажности материала, температуры и характера связи влаги с материалом.
Различают несколько форм связи влаги с материалом (в порядке убывающей энергии связи):
= Химически связанная влага. Под химически связанной влагой понимают воду гидроокиси, которая в результате реакции гидратации вошла в состав гидроокисей и соединений типа кристаллогидратов. Связь нарушается только в результате химического взаимодействия (иногда в результате прокаливания), и влага не удаляется при сушке.
= Адсорбционно-связанная влага. Влажность обусловлена адсорбцией воды на наружной поверхности материала и на поверхности его пор. Осмотически связанная влага находится внутри структурного скелета материала и удерживается осмотическими силами. В этих случаях связь воды с материалом имеет физико-химическую природу.
= Капиллярно связанная влага заполняет макро- и микрокапилляры. Она механически связана с материалом и наиболее легко удаляется. Давление пара над поверхностью материала тем меньше, чем прочнее связь между водой и материалом. Наиболее прочна эта связь у гигроскопичных веществ. Давление пара над ними наиболее отличается от давления насыщенных паров.
,
где 
- тепло, расходуемое на испарение свободной воды; 
- энергия, расходуемая на преодоление связи влаги с материалом.
- Материальный и тепловой Баланы сушки.
Обозначим количество влажного материала, поступающего на сушку, 
в кг/ч, количество высушенного материала 
в кг/ч, начальную и конечную влажность материала (вес. %) соответственно через 
и 
, а количество влаги, удаляемой при сушке, через 
кг/ч.
Тогда материальный баланс процесса можно представить равенством:
или 
Для количеств сухого вещества:
или
Сопоставление равенств и даёт:
РАЗДЕЛ 6
