Характеристика адсорбента
Характеристика адсорбента.
Активные угли – сорбенты органического происхождения (из угля, торфа, древесных материалов, отходов бумажного производства, кости животных, скорлупа орехов, косточки плодов и т.д.).
Вначале исходный материал подвергают термической обработке при t = 600 ÷ 900°С, из углей улетучивается влага и смолы, а затем для придания пористости его активируют – обрабатывают паром, газами или химическими реагентами ( СО, СО2, NH3, водяной пар) при t = 800 ÷ 900°С. Измеряя температуру, скорость подачи активатора и время активации, получают с разными адсорбционно – структурными свойствами марки активных углей : БАУ, ДАК, АР - А, АР – Б, КАД, СКТ – 1,2.3,4. Основная характеристика – ρнас, и фракционный состав. Выпускают в виде гранул, диаметром 2 ÷ 5 мм, Н › диаметра. Иногда их дробят на более мелкие фракции 0,15 ÷ 2,5 мм, применяют для газоочистки со стационарным движением и ………….слоем адсорбента.
Порошкообразные угли dфр < 0,15 мм – для очистки веществ в жидкой фазе. БАУ – Березовский активный уголь, АГ – гранулированный активный уголь, АР – активный уголь рекуперационный. КАУ – косточковый, СКТ – уголь сернистокалиевой активации.
Для очистки газовых выбросов (вентиляционных) применяют марки АГ, КАУ. СКТ, а также угли из полимерных материалов и молекулярно – ситовые угли (MSC) – обладают высокой адсорбционной активностью в области малых концентраций загрязняющих веществ, отличающихся повышенной прочностью, так САУ – (изготавливают из полимера урана).
Отрицательные свойства –горючесть, окисляются при t = 250°С, чтобы уменьшить пожароопасность, к углю добавляют селикагели.3
Селикагели – гидратированный аморфный ……….., получаемый путем взаимодействия жидкого стекла и серной кислоты. Это минеральный адсорбент, продукт реакции (SiO2 · n H2O) dфр = 0,2 ÷ 7 мм в виде зерен,
ρнас = 0,2 ÷ 7г∕см3.
Дешевый сорбент, имеет высокую механическую прочность к истиранию, низкую температуру регенерации (110-120°С), применяют для осушки газов и улавливания органических загрязняющих веществ.
Рекомендуемые материалы
Селикагель, полученный в кислой среде и промытый подкисленной водой – обладает мелкими порами. В щелочной среде – крупнопористые.
В зависимости от формы зерна:
− кусковый селикагель (зерна неправильной формы);
− гранулированный (зерна сферической или овальной формы).
Рекомендуемый гранулометрический состав селикагелей для различных способов очистки газов
― для процессов с кипящим слоем – 0,1 ÷ 0,25 мм
― с движущимся слоем - 0,5 ÷ 2,0мм
― со стационарным слоем – 2,0 ÷ 7,0мм
Бесплатная лекция: "41 Метод восхождения от абстрактного к конкретному" также доступна.
Недостаток – разрушение зерен под воздействием капельной влаги
Алюмогели – Al2O · n · H2O – активные оксиды алюминия, как и селикагели являются гидрофильными адсорбентами, они обладают развитой структурой, большой поверхностью и приемлемы для осушки газов, улавливания углеводородов и фтора. Они более стойки к действию воды. Они способны поглощать от 4 до 10 % водяных паров от собственной массы.
Цеолиты (с греч. кипящие камни). Все выше рассмотренные адсорбенты имеют нерегулярную структуру, поэтому в их поры могут проникать и удерживаться самые различные по размерам молекулы, т.е. они не обладают избирательной адсорбцией – это их недостаток.
Избирательно адсорбировать одинаковые по размеру молекулы могут адсорбенты со строго регулярной пористой структурой – это природные минералы сидерит, фожазит, эрионит, глабазит, морденит и др. Путем термической обработки их превращают адсорбент, обладающий высокой пористостью, большой поверхностью и одинаковыми размерами пор. Природных цеолитов в природе мало, они загрязнены примесями, поэтому для промышленного применения синтезированы примерно 100 наименований цеолитов.
Наиболее применимы цеолиты марок КА, NaA, СаА, NаХ, СаХ. Первая буква соответствует катиону, компенсирующему заряд решетки (К+, Nа+, Са+), вторая – тип кристаллической решетки.
Цеолиты – уникальные адсорбенты, извлекающие аммиак, SO2, ацетилен, H2S, CO2 и т.д.
