U ovom radu proučavana je kinetika uklanjanja cinka iz vodene otopine na nepomičnom sloju prirodnog zeolita klinoptilolita visine 4 cm. Eksperimentalni rezultati prikazani su krivuljom proboja te su definirane točka proboja i točka iscrpljenja, te izračunat kapacitet u točki proboja, qB=0.593 mmol/g i kapacitet u točki iscrpljenja qE=0.703 mmol/g. Za uspješno dizajniranje procesa u koloni nužno je predviđanje oblika krivulje proboja te procjena ukupnog kapaciteta vezanja otopljene tvari na zeolitu. U tu svrhu dobivena krivulja proboja vezanja cinka na zeolitu testirana je prema Thomasovom modelu i dobiveno je odlično slaganje. Također, izračunata je vrijednost ukupnog kapaciteta, q = 0.706 mmol/g i uspoređena s kapacitetom u točki proboja i točki iscrpljenja. Zatim je modelna krivulja derivirana kako bi se definirao mehanizam prijenosa tvari za nepomični sloj zeolita u koloni. Derivacijom modelne krivulje proboja dobiven je uvid u promjenu brzine procesa s vremenom t, odnosno u kinetiku procesa u koloni. Uočeno je da od početka procesa do maksimuma krivulje derivacije brzina procesa raste, u točki maksimuma brzina je konstantna, a od maksimuma do kraja procesa brzina opada. Također, točka infleksije na krivulji proboja se javlja u vremenu t=31 h, što se poklapa s maksimumom krivulje derivacije, a to znači da dolazi do promjene mehanizma prijenosa tvari u toj točki. Do točke infleksije na krivulji proboja brzina procesa ovisi o prijenosu tvari kroz otopinu, dok nakon točke infleksije difuzija kroz krutu fazu određuje ukupnu brzinu procesa. Izračunata je i količina cinkovih iona vezanih na zeolit u vremenu t i uočeno je da napredovanjem procesa u koloni količina cinkovih iona vezanih na krutu fazu se s vremenom povećava. Ova analiza prirasta dala je konačnu potvrdu pretpostavljenih mehanizama prijenosa tvari.

Chemical engineering