Principalele tipuri de adsorbanți

Tehnologia prelucrării de petrol și gaze. partea 2

Materiale anorganice. Cele mai multe minerale și multe materiale anorganice sintetice pot fi considerate adsorbanți. Și unele din cauza prețurilor scăzute pentru ele sunt utilizate în aceste scopuri, chiar dacă acestea sunt de fapt adsorbanți de foarte slabă calitate. Cu toate acestea, printre altele există substanțe, a căror acțiune este destul de eficientă.

Unele materiale solide anorganice, deseori denumite adsorbanți, se comportă de fapt nu numai ca adsorbanți. În ele, lichidul pătrunde în particule și nu este pur și simplu reținut pe suprafața porilor. Astfel de substanțe includ oxizi de calciu, calciu, magneziu și zinc, sulfat de calciu, silicat de magneziu, pământ dalomit și bicarbonat de sodiu. Acestea au o gamă largă de aplicații - de la procesele de uscare până la îndepărtarea bifenililor policlorurați. Unele dintre aceste materiale sunt folosite în formă anhidră, altele - în forme hidratate.

Mulți dintre adsorbanții anorganici noi, cum ar fi argilele granulare, adsorbanții mesoporosi și aluminofosfații, nu au primit încă suficientă faimă pe piață. Dar, pe de altă parte, există adsorbanți, care au fost mult timp testate în producție și merită o examinare mai atentă. Să le reprezentăm în ordine alfabetică:

Alumina activă este fabricată din alumină hidratată Al2O3 nH2O (unde n este egală cu 1 sau 3) prin ardere în condiții controlate pentru a obține o substanță cu aceeași formulă la n egală cu aproximativ 0,5. Această substanță este de culoare albă sau gălbuie, înfățișându-se ca cretă.

Mai mulți producători produc mai multe modificări ale unui astfel de adsorbant, care diferă în structura cristalină a oxidului de aluminiu.

Formele cristaline stabile nu se referă de obicei la adsorbanți, deoarece sunt caracterizate prin valori scăzute ale suprafeței. De exemplu, formele de tranziție, cum ar fi oxizii gamma sau beta-aluminiu, conțin cristale de spinel defecte (octaedrice), datorită cărora concentrația de reziduuri acide pe suprafața lor este crescută. Suprafața efectivă pentru aceste adsorbanți este determinată de un interval de 200-400 m2 / g. În mod obișnuit, astfel de modificări sunt reprezentate de particule sferice cu diametre de la 1 la 8 mm, granule, extrudate (granule) cu diametre de la 2 la 4 mm sau sunt pulberi.

Ca adsorbant, alumina activată este utilizată, de exemplu, pentru a îndepărta produșii de oxidare și mercaptanilor din amestecuri de hidrocarburi, ionii de fluorură din apă sau pentru separarea acidului clorhidric de hidrogen în reformarea catalitică în rafinării. Utilizarea sa pentru separarea unei faze de gaz, de obicei necesită prevopsita ritelnogo-încălzirea adsorbantului la aproximativ 2500S. Totuși, mai des, această substanță este utilizată ca un catalizator (sau purtător pentru alți catalizatori) și desicant, și nu ca un adsorbant.

Silice (SiO2) adsorbanți sunt utilizate în mai multe forme de co-exploatație diferite tipuri de silicagel, borosilicat poros stack-lo sau aerogels (relativ noi materiale cu extrem de mare porozitate). Un astfel de gel are o structură rigidă, dar nu o structură cristalină, constând din microparticule sferice de dioxid de siliciu coloidal. Acest adsorbant este caracterizat prin prezența celulelor deschise și a unei structuri poroase. Valorile efective ale suprafeței pot fi diferite - de la 300 la 900 m2 / g - în funcție de densitate. Materialele cu o densitate mai mare au pori mai mici și, prin urmare, o suprafață mai mare.

În mod obișnuit, particulele de silice sunt incolore sau ușor colorate, transparente sau translucide. Dar unele branduri de silicagel sunt fabricate cu un amestec de oxid de aluminiu și, prin urmare, au forma pulberilor opace de culoare albă sau gălbuie.

Silicagelul și sticla poroasă sunt rezistente la abraziune și nu formează particule pylevidice. Ele sunt de obicei realizate sub formă de particule de formă sferică cu un diametru de 1-3 mm, sub formă de granule și extrudate cu un diametru de 2-4 mm sau sub formă de pulberi.

Structura internă a zeolitilor este cristalină, dar există mulți micropori în interiorul cristalelor, care au practic aceeași dimensiune. Aceste micropore sunt atât de mici și uniforme în magnitudine, încât ele diferă de obicei chiar și în molecule aproape identice (de aceea, pentru ei există un nume special - site moleculare).

Deseori compoziția cristalelor include apă de hidratare. Datorită defectelor din rețeaua cristalină, se pot forma sarcini electrice în structură, iar pentru a le echilibra, cationii sunt asociate cu oxid de aluminiu. De obicei, formula empirică a zeolitului conținând cation valență M Stu n, este dată de: M2 / n Al2O3 xSiO2 yH2O, unde x reprezintă raportul Molek-lar (care este de obicei mai mare de 1) silica / alu-minum și y - numărul molecule de apă de hidratare.

În esență, toți adsorbanții de zeolit ​​disponibili comercial sunt compoziții constând din cristale foarte mici care sunt ținute împreună de un liant. Acesta din urmă are adesea o capacitate semnificativă de adsorbție. Capacitatea de adsorbție a zeoliților asociate structurii microporoase este atât de mică încât nu are sens să o exprimi printr-o suprafață efectivă.

Doar câțiva zeoliți sunt de interes comercial (de exemplu, cei care au primit denumirile A, X, Y, ZSM-5 și, în plus, mordenită și silicalit). Ele sunt realizate în diferite forme de schimb de ioni (de exemplu, calciu sau sodiu), particulele cărora pot avea diferite forme și dimensiuni. Unele mărci din întreaga varietate de zeoliți sunt prezentate în tabelul 6.2. Există modificări în forma extrudatelor având un diametru al particulei de 1-6 mm, sub formă de perle cu un diametru de 0,5-3 mm, precum și sub formă de granule cu o dimensiune a ochiurilor 6x12 la 20x40, precum și sub formă de pulbere.

Ca adsorbanți, zeoliții sunt utilizați pentru a extrage oxigenul din aer, parafinele cu structură normală din fracțiunea nafta pe benzină, paraxilen din amestecuri de xilen izomeric. Atunci când se utilizează zeoliți pentru separarea în fază gazoasă, sunt necesare condiții mai stricte decât atunci când se utilizează silica gel sau oxid de aluminiu. De exemplu,

acestea trebuie să fie precondiționate la 3000C într-un vid înalt sau când se curăță un gaz inert.

Articole similare

• Metoda de predare a aerobicii și direcțiile sale principale este metoda de realizare a părții pregătitoare

• Multi-valvă, principiul de funcționare și principalii producători

• Cum să vă înregistrați în principalele librării și să obțineți primul statut

Trimiteți-le prietenilor: