101 Guía para el proceso de fabricación de alúmina activada

Las funciones principales de este desecante, denominadas 'adsorción', son absorber agua y secar el aire. Las moléculas de humedad en el aire pueden inducir la corrosión en la maquinaria y la formación de hielo, los cuales son peligrosos y dañinos. Por lo tanto, es vital eliminar estas moléculas para que el equipo pueda seguir funcionando con normalidad.

La producción de alúmina es un proceso bastante simple. Ahora, si quieres fabricar alúmina activada en sus instalaciones, estamos seguros de que hay algunas cosas que debemos informarle para que esté completamente preparado. ¡Vamos a ir al grano!

¿Qué es la alúmina activada?

La alúmina activada es una sustancia de la que puede o no haber oído hablar. La alúmina activada, por otro lado, probablemente lo haya beneficiado a usted y a su familia. Incluso podría estar escondido en el filtro de agua de su grifo.

La alúmina activada es un excelente desecante para secar una amplia variedad de líquidos y gases. El óxido de aluminio en forma de esferas muy permeables que han sido "aplastadas" microscópicamente se conoce como alúmina activada. Como resultado, pueden realizar una amplia gama de trabajos. Pueden, por ejemplo, usarse con gases secos. los transmisión segura de gases volátiles requiere con frecuencia el secado de los gases. El propano, por ejemplo, debe secarse antes de su uso para evitar la oxidación de la maquinaria, lo que también podría provocar fugas importantes.

Aplicaciones comunes de alúmina activada

Como consecuencia, la alúmina activada es excepcionalmente buena para recuperar desechos tóxicos y corrientes de agua de lluvia contaminadas. Los contaminantes de la actividad productiva, como los metales solubles, pueden acumularse en el agua de lluvia. También puede lavar contaminantes como el arsénico y el plomo en las aguas subterráneas como resultado de operaciones mineras. La alúmina activada se puede utilizar para limpiar no solo percances peligrosos, sino también regiones tóxicas que han estado abandonadas durante un período más largo y que recién ahora se están limpiando.

La alúmina activada es un forma económica de limpiar el entorno. Garantiza que las sustancias peligrosas no vuelvan a infiltrarse en el área circundante después de ser descartadas debido a su propensión a unirse a ellas.

El hecho de que la alúmina activada sea excepcionalmente estable es una característica importante. Puede crear enlaces con una variedad de sustancias sin cambiar su química o estructura. Debido a su estructura permeable, su superficie es sustancialmente mayor que su masa, lo que le permite ingerir una considerable cantidad de sustancias.

La alúmina activada también es un buen deshumidificador, lo que significa que puede eliminar la humedad de las condiciones ambientales y otros gases. Se utiliza para el secado y la lustración en la fabricación de peróxido de hidrógeno, gas natural y gasolina.

También se usa para limpiar el agua en fábricas, plantas de tratamiento de aguas residuales y residencias. El fluoruro, el plomo, el arsénico y otros contaminantes se eliminan de manera eficiente del agua potable.

Debido a su excelente tolerancia al choque, capacidad de poros y resiliencia química y físicaLa alúmina activada es uno de los materiales más importantes y útiles en el mundo de alta tecnología actual.

Adsorbentes

Como un adsorbente extremadamente efectivo en usos de gas y líquido, la alúmina activada es utilizada por una variedad de industrias para eliminar ciertos constituyentes de otros medios.

La alúmina activada se reconoce mejor como adsorbente para su uso en la filtración de agua, en la que es una adsorción económica para eliminar el fluoruro del agua. También puede eliminar otras impurezas, como arsénico, plomo y azufre.

Desecantes

Indistinguible de su acción como adsorbente, la alúmina activada también puede absorber agua del aire, convirtiéndolo en un desecante; la alúmina activada, como el gel de sílice, puede atrapar y atrapar agua para mantener los materiales secos. A un nivel de humedad del 50 por ciento, la alúmina activada puede absorber hasta el 20 por ciento de su propia masa en agua como desecante.

Los desecantes como la alúmina activada se utilizan en una variedad de usos, incluida la eliminación de vapor de gases en entornos de fábrica. El agua adsorbida en la alúmina activada se puede desorber y la alúmina reciclada después de los tratamientos térmicos.

Catalizadores

La alúmina activada también se emplea con frecuencia como catalizador, sirviendo como catalizador y transportador inerte o sustrato para otros catalizadores.

La alúmina activada es mejor conocida como catalizador Claus, y es el catalizador Claus más utilizado en la extracción de azufre en plantas de petróleo y gas.

Características y beneficios de la alúmina activada

• El desgaste reducido implica menos tamizado durante la carga o la descompresión de la columna, así como una disminución reducida de la presión y una probabilidad reducida de bloqueo del filtro posterior.
• El uso de láminas de alúmina activada en procedimientos de secado regenerativo tiene una larga experiencia.
• La dimensión uniforme del cordón de alúmina activada garantiza una caída de baja presión, lo que reduce la canalización y permite utilizar la porción de columna de lecho completo.
• Para reducir la formación de polvo, se debe usar un desecante de alta resistencia al aplastamiento en las torres de secado. Esta propiedad permite que la alúmina activada se use como ingrediente previo a la cama cuando se necesitan otros tipos de deshumidificador.
• La alúmina activada no se marchita, hincha, ablanda ni desintegra cuando se sumerge en agua. El estancamiento del agua no tiene efecto sobre las perlas de alúmina. La importante capacidad de adsorción del desecante se puede recuperar después de un reforma completa.

Máquina y materiales necesarios

• 1000 ° C de temperatura
• La presión de 0.3 MPa
• AlCl3
• Agua
• Horno de tubo
• Nitrógeno
• Reactores
• Válvulas de control de flujo
• Cloruro de alúmina

Fabricación de Alúmina Activada

• Producción de Hidróxido de Aluminio
• Calcinación de alúmina
• Aglomeración de alúmina
• Pruebas

Producción de Hidróxido de Aluminio

En la mayoría de los casos, la alúmina activada comienza como hidróxido de aluminio (gibbsita, boehmita, etc.), una sustancia formada por una secuencia de reacciones químicas durante el procedimiento de Bayer, que convierte el mineral de bauxita en alúmina.

Activar calcinación de alúmina

Luego, el hidróxido de aluminio se procesa térmicamente en un horno rotatorio una vez que se ha creado. Esta etapa de calcinación se aplica a la deshidratación o eliminación de la humedad ligada del hidróxido de aluminio, para formar alúmina u óxido de aluminio.

El marco de alúmina se vuelve muy permeable durante la activación, lo que sucede dentro de un rango de temperatura definido, con parámetros del procedimiento como el tiempo de permanencia y el perfil de temperatura utilizados para influir en las cualidades del producto terminado. Las características del producto final también pueden verse influidas por la composición del origen de la bauxita inicial.

Aglomeración de alúmina activada

Por lo general, se desea la aglomeración en función de la aplicación final deseada de la alúmina activada. Cuando se trata de adsorbentes y catalizadores, esto es particularmente cierto.

La aglomeración de alúmina activada proporciona un gran nivel de personalización para satisfacer las necesidades de aplicaciones únicas. La aglomeración se utiliza con frecuencia para regular los siguientes atributos:

• Dimensiones distribución de partículas
• Densidad a granel
• Resistencia a la fractura
• Cantidad de desgaste/generación de polvo Capacidad
• Habilidad de fluidos

Hay una variedad de métodos para hacer "perlas" de alúmina activada, incluido el uso de un aglomerador, mezcladores de clavijas, peletizadores de disco o una combinación de estos métodos.

Pruebas de alúmina activada

La prueba suele ser un paso vital en el desarrollo de una salida de alúmina activada que funcione como se espera para una variedad de propósitos. Los hornos por lotes y a escala piloto se utilizan con frecuencia para probar los componentes del procedimiento térmico de la fabricación de alúmina activada. Además, con frecuencia se sugiere probar varias técnicas de aglomeración, así como posibles aglutinantes, para adquirir los datos del proceso necesarios para desarrollar un aglomerado con las características deseadas.

Jalón ofrece una instalación de prueba donde se pueden hacer lotes y pruebas térmicas y de aglomeración a escala piloto. También es posible la prueba de bucles de procedimiento continuo que integren la temperatura y la aglomeración. Este entorno de prueba único en su tipo permite la recopilación de procedimiento y datos de material, así como la simulación de las circunstancias de fabricación, con el fin de desarrollar un procedimiento que genere un producto adecuado para el fin previsto.

Evaluación termodinámica del resultado de alúmina activada a varias temperaturas

En la cara del cristal, ocurren los principales patrones de difracción del típico Al2O3. Los picos distintivos de Al2O3 emergen en las caras del cristal cuando las temperaturas de pirólisis del cristal de AlCl3 alcanzan los 900 °C. Esto se debe a las temperaturas de transición de la etapa de cristal de la alúmina de 900°C. Debido a que Al2O3 es la etapa principal de la alúmina activada, las temperaturas de pirólisis deben ser inferiores a 1000 °C.

La alúmina activada tiene una forma laminar cuando se sinteriza a 700°C, pero los resultados a otras temperaturas tienen una estructura granular. Los reactivos sólidos precipitan desde el estado líquido inicialmente, luego se convierten en gránulos redondos en el procedimiento de pirólisis por aspersión. Las salidas de pirólisis se vuelven desiguales a medida que aumenta la temperatura, lo que da como resultado exteriores ásperos. La creación de la estructura laminar, por otro lado, no se nota. Estos hallazgos muestran que la sinterización a temperaturas más altas transforma la arquitectura final de lamelar a irregular con superficies irregulares.

Bajo diferentes temperaturas, las áreas superficiales particulares de los productos oscilan entre 94 y 52.4 m2/g, los diámetros de los poros van de 12.12 a 17.78 nm y los volúmenes de los poros van de 0.2655 a 0.2128 cm3/g. A medida que aumentan las temperaturas de pirólisis, disminuyen las áreas superficiales particulares de los subproductos de alúmina, lo cual es congruente con los datos SEM. Las áreas superficiales particulares de las salidas en el procedimiento de pirólisis por aspersión son menores que las de la alúmina activada típicamente (>100 m2/g) debido a las características particulares del AlCl3 y la presión superficial restringida del líquido. Las áreas superficiales particulares, los diámetros de poro y los volúmenes de poro de los resultados satisfacen las demandas del portador de catalizador de Al2O3 de alta pureza, grandes dimensiones de poro y gran volumen de poro (>0.1 cm3/g).

El perfilador de área de superficie específica se utilizó para analizar las isotermas de adsorción-desorción de N2 de las salidas de pirólisis a 700 °C y 900 °C. Cuando la presión absoluta supera 0.5, el volumen de adsorción de las salidas de pirólisis aumenta rápidamente. Dado que la condensación capilar, la isoterma de adsorción y la isoterma de desorción no se superponen, surge un ciclo de histéresis sustancial. La línea de isoterma cae en la cuarta categoría de la categorización de isotermas de adsorción-desorción de BDDT. Los hallazgos revelan que los microporos y los mesoporos se distribuyen uniformemente a lo largo de los gránulos de salida de la pirólisis.

Además, según la categorización de deBoer del ciclo de histéresis, cuando la presión comparativa es 0.9, la velocidad de histéresis de la desorción se rompe mucho, y cuando la presión relativa es 0.5, la velocidad de histéresis de la línea de desorción cambia notablemente. Se pueden encontrar bucles de histéresis distintos en dos salidas de pirólisis. El ciclo de histéresis de la salida de pirólisis por pulverización producida a 700 °C se caracteriza, por lo tanto, como un hidrógeno de tipo bucle de histéresis con orificios en forma de botella de tinta y placas paralelas, lo que es consistente con los hallazgos de SEM.

A 900 °C, el ciclo de histéresis del artículo se caracteriza como tipo H3, que está conectado con aberturas en forma de hendidura. El resultado también revela que cuando la temperatura aumenta, el método de pirólisis por aspersión mejora el área superficial específica de la alúmina activada y aumenta el tamaño de los poros. Estos resultados muestran que el enfoque propuesto para producir adsorbentes de alúmina activada de tamaño de poro grande es viable.

Alúmina Activada Regeneradora

En el secado de alúmina activada, es necesaria la regeneración de alúmina activa. Normalmente se utiliza nitrógeno caliente para purgar la renovación del desecante. Debido a la fuerte interacción entre el agua y la alúmina activada, varios procedimientos convencionales no consiguen desorber completamente el líquido adsorbido. Los procedimientos de calentamiento y desorción se dividen en tres fases: calentamiento, limpieza y enfriamiento. 

Cuanto mayor sea la temperatura de calentamiento, más extensa será la regeneración por desorción. Las temperaturas oscilan entre 180 y 350 grados centígrados para la restauración del calentamiento con alúmina activada. Durante 4 horas, la temperatura de la columna de alúmina activada normalmente se eleva a 280 grados Celsius. La temperatura está aumentando a un ritmo de unos 50 grados centígrados cada hora.

Debido a que una alta concentración de vapor de agua a altas temperaturas puede degradar drásticamente la estructura de alúmina activada, el lecho de alúmina activa debe lavarse con nitrógeno, aire, gas producto u otro gas apropiado mientras se calienta.

No se debe incorporar agua en el gas de lavado porque la cantidad de humedad que contiene tiene un impacto significativo en la eficacia de la regeneración. Una vez que se ha regenerado el lecho de alúmina activo, debe refrigerarse antes del método de adsorción, y el gas de enfriamiento se usa para limpiar el lecho y eliminar el agua retenida, y el ciclo de sorción y gas de enfriamiento fluye en el mismo camino.

Cuando se usa alúmina activada para regenerar líquidos secos como el propileno, es necesario hacer circular el líquido a través del lecho de alúmina activa sin callejones sin salida. En consecuencia, al calentarse, el líquido residual reaccionaría o se carburaría, limitando la eficacia y vida útil del circuito de adsorción.

Si la alúmina activada es de buena calidad, la vida útil del material se extenderá. La regeneración desecante, sin importar cuán horrible o sorprendente sea, debe utilizarse en usos futuros. La efectividad de la alúmina activada de alta calidad, por otro lado, puede extender la vida y mejorar las condiciones de secado.

¿Cuál es el propósito de la regeneración de alúmina activada?

La capacidad máxima de adsorción de fluoruro de la alúmina activada está influenciada por las propiedades físicas y químicas de la alúmina, así como del agua a filtrar. Después de un período de tiempo, la alúmina activada se concentra con iones de fluoruro y disminuye su autoridad para eliminar los iones de fluoruro del agua. Este grado de Alúmina Activada se conoce como “Alúmina Activada Agotada”.

Los usuarios tienen dos opciones abiertas para ellos. Reemplace la alúmina activada vieja por una nueva. También puede reponer cualquier alúmina activada que se haya agotado. Dado que los gastos de regeneración son 1/15 de lo que cuesta reemplazar una alúmina activada agotada por una más nueva, es una opción rentable y la mejor para elegir, ya que reduce los gastos generales de operación y el tiempo necesario para esperar por una nueva. uno por llegar.

Requisitos

• Química

1. Hidróxido de sodio: también conocido como soda cáustica de calidad comercial.
2. Ácido sulfúrico concentrado de grado comercial
3. Limón
4. Base débil (comúnmente conocida como bicarbonato de sodio)
5. Ácido débil (ácido acético)
6. SÍ/NO patada de prueba de fluoruro con reactivo

• Equipos

1. Balanza de equilibrio

• Otros elementos esenciales 

1. Cubo de Plástico con Graduaciones
2. Contenedor de plástico (200L)
3. Tira de pH (rango de 2-10.5)
4. Cilindro de medición de plástico (100 ML (2), 1000 ML (2))
5. Guantes de goma
6. Caucho delantal
7. Varilla de plástico
8. Gafas de protección

La Metodología de Regeneración:

Alt-Text:Notas adhesivas a bordo

• Cargue la bolsa de nailon con la cantidad exacta de AA del filtro doméstico que se ha vaciado (malla 0.106 mm). Asegúrese de que no haya derrames durante el transporte de Alúmina Activada.
• Con guantes de goma, triture 100 g de gránulos de sosa cáustica en un plato o botella de plástico.
• En 10 litros de agua, disuelva suavemente la sosa cáustica. Mezcla los copos con una varilla de plástico para disolverlos. La mezcla alcalina que resulta es 1 por ciento de NaOH.
• Ate el saco de nailon alrededor del cuello del AA cansado. Coloque la bolsa de nailon en el balde con la mezcla de sosa cáustica debilitada (NaOH). Agite la bolsa en el balde cada 2 horas para asegurarse de que la solución de soda cáustica y la alúmina activada empobrecida estén en contacto. Después de 8 horas, retire la bolsa del barril y drene el álcali restante en el balde. Vale la pena mencionar que la combinación de sosa cáustica solo necesita usarse una vez para curar 5 kg de AA.
• Llenar hasta la mitad el decantador con la solución de sosa cáustica del barril que se haya utilizado.
• Inserte la bolsa de nailon en un barril de plástico lleno de 10 litros de agua limpia. Este es el punto en el que comienza el procedimiento de lavado. Haga rebotar la bolsa de nailon vertical y horizontalmente varias veces, como se indica en el paso 4. Repita el procedimiento de lavado al menos dos veces más, cada vez con agua nueva. Para esta etapa de limpieza se puede utilizar agua cruda que contenga flúor.
• Con guantes, transfiera 100 ml de ácido sulfúrico concentrado del recipiente de ácido a un cilindro de medición. Vierta lentamente el ácido en un balde de plástico de 15 litros que se haya llenado con 10 litros de agua. Cuando agregue ácido, use una varilla de plástico para remover el agua. La combinación ácida obtenida es ácido sulfúrico 0.4 N (H2SO4). Nunca use agua mientras trabaja con ácidos. Tiene la capacidad de causar un gran accidente.
• Antes de transferir la bolsa de nailon llena de alúmina activada al balde lleno de solución ácida, adsorba el exceso de agua. Deslice la alúmina activada en la bolsa de nailon vertical y horizontalmente como se indica en el paso 4 anterior para garantizar un buen contacto con la solución ácida. Después de 4 horas, levante la bolsa y deseche el exceso de ácido, preferiblemente durante la noche.

Aspectos a tener en cuenta al regenerar alúminas activadas

Cuando se opere con sosa cáustica y ácido, se debe tener especial cuidado. Si no toma las precauciones necesarias, usted y otras personas pueden sufrir lesiones importantes. Para evitar lesiones, siga estrictamente las medidas que se enumeran a continuación:

• Los productos químicos deben mantenerse fuera del alcance de los niños y en un lugar seguro, como una despensa sellada.
• A la hora de transportar las botellas, es fundamental extremar las precauciones. Si agarras la botella por el cuello, puede romperse, culminando en una terrible tragedia. Agarra la base de la botella con ambas manos. Normalice el uso de un transportador de botellas, como un balde, para transferir una botella del gabinete de almacenamiento al espacio de trabajo. Aproveche los contenedores fáciles de manejar que son compactos.
• Cuando la soda cáustica contiene humedad, pierde su eficacia. Como consecuencia, la botella de soda cáustica debe estar bien tapada.
• Siempre use guantes de goma y gafas protectoras cuando trabaje con ácidos o álcalis.

Consejos de fabricación

1. Evaluación detallada

Otro elemento a considerar antes de lanzar la instalación es un evaluación integral. Debe tener una buena idea de cuánto dinero gastará en administración de inventario y suministro. También debe saber cuántos empleados necesitará para operar la planta de manera eficiente. Debe ser consciente de sus costos para administrarlos de manera efectiva.

La fabricación de alúmina activada requiere expertos que trabajen en todo el proceso de producción.

2. Priorización del Retorno de la Inversión

Cuando se trata de establecer una planta de fabricación, debe tener muy claro en qué está listo para invertir y qué quiere que traiga la empresa. Antes de continuar, asegúrese de que el retorno de la inversión sea su principal prioridad. . 

Curiosamente, numerosos inversores posponen la realización de una auditoría completa durante años porque creen que lleva demasiado tiempo. Deshazte de esos pensamientos y concéntrate en obtener los números correctos. También debe realizar investigaciones en áreas que requieren desarrollo para impulsar todo el retorno de la inversión.

3. Utilice sugerencias de ascenso para su personal

Después del lanzamiento de su planta, deberá hacer varios ajustes con el tiempo. Puede ser difícil generar nuevas ideas por su cuenta. Sin embargo, al involucrar a su personal en el procedimiento, puede hacer que transcurra sin problemas. Organice una reunión estratégica de lluvia de ideas con sus compañeros de trabajo y se sorprenderá de lo útiles que pueden ser. De hecho, la mayoría de los empleados disfrutan participando en tales actividades ya que les permiten contribuir a la empresa de una manera especial.

4. Invierta en automatización

Vivimos en la era de la información en la que casi todo puede ser mecanizado y controlado por máquinas. Siempre puede hacer algún estudio para ver qué tipo de maquinaria sería más beneficiosa para la eficiencia de su empresa. Tenga en cuenta la automatización de trabajos repetitivos para ahorrar dinero en la nómina.

5. Negociar con transportistas de carga y proveedores para obtener el mejor precio posible

Cuando se comunique con una empresa de transporte de carga para que lo ayude con el transporte de sus productos, le ofrecerán un costo que no debe asumir sin un poco de regateo. Siempre tenga en cuenta que ambos están en el comercio, y depende de ustedes lidiar con un contrato que los beneficie a ambos. También es una buena idea hacer lo mismo con sus proveedores. Demuestre que usted también valora su negocio al negarse a tomar el precio al pie de la letra.

La línea de fondo

Así que ahí lo tiene, ya está todo listo para hacer su alúmina activada. Hablando de eso, si encuentra todo el procedimiento intimidante, tiene la opción de contratar industria-expertos Jalon para ayudarte. Esta es nuestra área de especialización. Contáctenos y estamos seguros de que podremos cumplir con sus requisitos de adsorbente y alúmina activada.