Что такое активный оксид алюминия, где и как он применяется
Проблема - осушение воздуха и газов
Для того, чтобы не допустить нежелательного образования жидкости и льда и сопутствующих проблем с коррозией и загрязнением катализатора, из воздуха и прочих газов удаляют воду. Осушка в промышленности предъявляет наиболее жесткие требования в случаях, когда требуются высокие скорость газа и давление и частая регенерация.
Активированный оксид алюминия — один из основных сорбентов для удаления воды из воздуха или газовых потоков. Особенно хорошо он подходит для осушки сжатого воздуха или газов с высокой относительной влажностью. Стадии удаления воды присутствуют в разнообразных процессах, в числе которых кондиционирование воздуха и осушка газов в промышленности.
Низкая стоимость, химическая и физическая стабильность, возможность регенерации и высокая емкость по поглощению воды — факторы, способствовавшие широкому применению оксида алюминия.
Активированный оксид алюминия — один из основных сорбентов для удаления воды из воздуха или газовых потоков. Особенно хорошо он подходит для осушки сжатого воздуха или газов с высокой относительной влажностью. Стадии удаления воды присутствуют в разнообразных процессах, в числе которых кондиционирование воздуха и осушка газов в промышленности.
Низкая стоимость, химическая и физическая стабильность, возможность регенерации и высокая емкость по поглощению воды — факторы, способствовавшие широкому применению оксида алюминия.
Осушка жидкостей
Активированным оксидом алюминия можно осушать большинство потоков, включая жидкости. Обычно жидкости осушают в режиме восходящего потока, чтобы обеспечить лучшее распределение по слою Al2O3. Время контакта при осушении жидкостей обычно больше, чем при осушении газов, поскольку содержание влаги на единицу объема потока, как правило, выше. Для некоторых жидкостей эффективного осушения можно добиться за время контакта около минуты.
Основные области применения активного оксида алюминия
Адсорбционная осушка газов
Высокая активность оксида алюминия при взаимодействии с полярными адсорбтивами (прежде всего, парами воды) обеспечивает глубокую осушку газов до точки росы минус 60°С и ниже. Он интенсифицирует полимеризацию непредельных углеводородов, образующихся при крекинге в стадии высокотемпературной десорбции.
Однако возможность многократной температурной регенерации путем выжига коксовых отложений обеспечивает долголетнюю работу адсорбента как осушителя олефинсодержащих потоков.
Важной положительной способностью оксида алюминия являетсяего водостойкость. Именно этот показатель часто определяет выбор оксида алюминия в качестве адсорбента для осушки и переработки сред, в которых присутствует капельная влага.
Активированный оксид алюминия широко используется в качестве осушителя природного газа.
Однако возможность многократной температурной регенерации путем выжига коксовых отложений обеспечивает долголетнюю работу адсорбента как осушителя олефинсодержащих потоков.
Важной положительной способностью оксида алюминия являетсяего водостойкость. Именно этот показатель часто определяет выбор оксида алюминия в качестве адсорбента для осушки и переработки сред, в которых присутствует капельная влага.
Активированный оксид алюминия широко используется в качестве осушителя природного газа.
Адсорбционная очистка масел (прежде всего трансформаторных)
Амфотерный характер оксида алюминия делает его эффективным адсорбентом кислот – продуктов окисления масел, накопление которых снижает диэлектрические свойства масел.
Применение в статических адсорбционных системах
Активный оксид алюминия находит применение как эффективный осушитель при консервации приборов и оборудования, а также для таких систем, как дыхательные клапаны цистерн, трансформаторы и т.д.
Адсорбционная очистка газовых и жидкостных потоков от соединений, содержащих фтор-ионы
Способность оксида алюминия хемосорбировать фтор-ионы используется для очиcтки вод с повышенным содержанием фтора, улавливания паров HF из газов суперфосфатных и электролизных производств.
Сырье для производства активного оксида аллюминия
Сырье для получения активированного оксида алюминия - это бокситы - алюминиевая руда, состоящая из гидроксидов алюминия, оксидов железа и кремния, сырьё для получения глинозёма и глинозёмосодержащих огнеупоров.
Качество активированного оксида алюминия определяется соотношением содержаний в бокситовой руде двух химических соединений - гиббсита и бемита. При производстве применяется комплекс технологий, который позволяет производить активированный оксид алюминия с большой площадью поверхности, большим удельным объемом пор и исключительно высокими адсорбционными характеристиками.
При производтве применяются специальные процессы, позволяющие получать разные сорта оксида алюминия с нужным сочетанием адсорбционной емкости и таких физических параметров, как прочность на раздавливание и устойчивость к истиранию.
Активированный оксид аллюминия (АОА) выпускается, как правило, в трех форм-факторах - черенки, гранулы или шарики разных диаметров.
Качество активированного оксида алюминия определяется соотношением содержаний в бокситовой руде двух химических соединений - гиббсита и бемита. При производстве применяется комплекс технологий, который позволяет производить активированный оксид алюминия с большой площадью поверхности, большим удельным объемом пор и исключительно высокими адсорбционными характеристиками.
При производтве применяются специальные процессы, позволяющие получать разные сорта оксида алюминия с нужным сочетанием адсорбционной емкости и таких физических параметров, как прочность на раздавливание и устойчивость к истиранию.
Активированный оксид аллюминия (АОА) выпускается, как правило, в трех форм-факторах - черенки, гранулы или шарики разных диаметров.
Регенерация активного оксида алюминия
Регенерация изменением относительного давления
Согласно этому методу регенерация активного оксида алюминия проводится путем сброса давления части осушаемого воздуха до атмосферного за счет его расширения. Расширившийся воздух становится крайне сухим, поскольку парциальное давление воды, содержащейся в нем, резко снижается. Продувка сухим воздухом вызывает десорбцию влаги с осушителя и вынос десорбированной влаги из аппарата осушки.
Однако, если требуется достичь низкой точки росы, в дополнение к сбросу давления необходимо использовать нагрев.
Однако, если требуется достичь низкой точки росы, в дополнение к сбросу давления необходимо использовать нагрев.
Периодическая термическая регенерация
Регенерацию проводят, пропуская через обводненный осушитель с оксидом алюминия поток горячего газа. Применяются температуры от 160°C до 250°C, в зависимости от условий регенерации и содержания воды.
В качестве газа регенерации применяют:
Последующее охлаждение слоя должно происходить в отсутствие влаги. Слой охлаждают пропусканием через него холодного газа, при этом в газе не должно быть воды. Если нет сухого газа, необходимо, как только температура слоя станет ниже 100°C, продолжать охлаждение в замкнутом контуре.
В результате регенерации в слое активного оксида алюминия остается в виде паров количество воды, пренебрежимо малое по сравнению с массой осушителя.
- Если нужны умеренные показатели осушения, достаточно создания в слое температуры 160°C.
- В тех случаях, когда требуются наивысшие показатели, минимальная температура регенерации, приемлемая в промышленности, равна 180°C.
- Если газ регенерации содержит влагу, требуется нагрев до 220 °C.
- Если имеется ограниченное количество газа регенерации, то газ необходимо нагревать еще сильнее - до 250°C.
В качестве газа регенерации применяют:
- другой сухой газ при том же или более низком давлении;
- сам осушаемый газ при том же или пониженном давлении.
Последующее охлаждение слоя должно происходить в отсутствие влаги. Слой охлаждают пропусканием через него холодного газа, при этом в газе не должно быть воды. Если нет сухого газа, необходимо, как только температура слоя станет ниже 100°C, продолжать охлаждение в замкнутом контуре.
В результате регенерации в слое активного оксида алюминия остается в виде паров количество воды, пренебрежимо малое по сравнению с массой осушителя.
Условия транспортировки и хранения
Адсорбенты на основе активированного оксида (окиси) алюминия рекомендуется хранить при следующих условиях:
При соблюдении условий транспортировки и хранения в невскрытой заводской упаковке гарантийный срок хранения составляет 3 года с даты изготовления.
- не подвергать грубому физическому воздействию;
- хранить на паллетах в сухом и вентилируемом помещении;
- в бочках одинаковой емкости допускается штабелирование на паллетах максимум в два яруса;
- защищать от влаги и воздействия агрессивной влажной атмосферной среды;
- защищать от попадания прямых солнечных лучей.
При соблюдении условий транспортировки и хранения в невскрытой заводской упаковке гарантийный срок хранения составляет 3 года с даты изготовления.
