101 Guide du processus de fabrication de l'alumine activée

Les principales fonctions de ce déshydratant, appelées « adsorption », sont d'absorber l'eau et l'air sec. Les molécules d'humidité dans l'air peuvent induire la corrosion des machines et la formation de glace, qui sont toutes deux dangereuses et dommageables. Par conséquent, il est vital d'éliminer ces molécules pour que les engins et les équipements puissent continuer à fonctionner normalement.

La production d'alumine est un processus assez simple. Maintenant, si vous voulez fabriquer de l'alumine activée dans votre établissement, nous sommes sûrs que nous devons vous informer de certaines choses afin que vous soyez parfaitement préparé. Nous allons passer aux choses sérieuses!

Qu'est-ce que l'alumine activée ?

L'alumine activée est une substance dont vous n'avez peut-être pas entendu parler. L'alumine activée, en revanche, vous a probablement été bénéfique, à vous et à votre famille. Il peut même être caché dans le filtre à eau de votre robinet.

L'alumine activée est un excellent déshydratant pour le séchage d'une grande variété de liquides et de gaz. L'oxyde d'aluminium sous forme de sphères très perméables qui ont été « écrasées » au microscope est appelé alumine activée. En conséquence, ils peuvent effectuer un large éventail d'emplois. Ils peuvent par exemple être utilisés avec des gaz secs. La transmission sûre des gaz volatils nécessite fréquemment le séchage des gaz. Le propane, par exemple, doit être séché avant utilisation pour éviter la rouille des machines, ce qui pourrait également entraîner des fuites importantes.

Applications courantes de l'alumine activée

En conséquence, l'alumine activée est exceptionnellement efficace pour récupérer les déchets toxiques et les eaux de pluie polluées. Les polluants provenant de l'activité de production, tels que les métaux solubles, peuvent s'accumuler dans l'eau de pluie. Il peut également laver les contaminants comme l'arsenic et le plomb dans les eaux souterraines en raison de l’exploitation minière aux produits chimiques. L'alumine activée peut être utilisée pour nettoyer non seulement les incidents dangereux, mais aussi les régions toxiques qui ont été abandonnées pendant une longue période et qui ne sont que maintenant nettoyées.

L'alumine activée est un moyen économique de nettoyer les environs. Il garantit que les substances dangereuses ne s'infiltrent pas dans la zone environnante après avoir été jetées en raison de leur propension à se lier avec elles.

Le fait que l'alumine activée soit exceptionnellement stable est une caractéristique importante. Il peut créer des liaisons avec une variété de substances sans modifier leur chimie ou leur structure. En raison de sa structure perméable, sa surface est sensiblement supérieure à sa masse, ce qui lui permet d'ingérer une quantité considérable de substances.

L'alumine activée est également un bon déshumidificateur, ce qui signifie qu'il peut éliminer l'humidité des conditions ambiantes et d'autres gaz. Il est utilisé pour la sécheresse et la lustration dans la fabrication de peroxyde d'hydrogène, de gaz naturel et d'essence.

Il est également utilisé pour purifier l'eau dans les usines, les stations d'épuration et les résidences. Le fluorure, le plomb, l'arsenic et d'autres contaminants sont tous efficacement éliminés de l'eau potable.

En raison de son excellente tolérance aux chocs, de sa capacité poreuse et de résilience chimique et physique, l'alumine activée est l'un des matériaux les plus importants et les plus utiles dans le monde high-tech d'aujourd'hui.

adsorbants

En tant qu'adsorbant extrêmement efficace dans les utilisations gazeuses et liquides, l'alumine activée est utilisée par une variété d'industries pour éliminer certains constituants d'autres milieux.

L'alumine activée est mieux reconnue comme adsorbant pour son utilisation dans la filtration de l'eau, dans laquelle il s'agit d'une adsorption économique pour éliminer le fluorure de l'eau. Il peut également éliminer un certain nombre d'autres impuretés, telles que l'arsenic, le plomb et le soufre.

Déshydratants

Indiscernable de son action d'adsorbant, l'alumine activée peut également absorber l'eau de l'air, ce qui en fait un déshydratant ; l'alumine activée, comme le gel de silice, peut capter et piéger l'eau pour garder les matériaux secs. À un taux d'humidité de 50 %, l'alumine activée peut absorber jusqu'à 20 % de sa propre masse dans l'eau en tant que déshydratant.

Les déshydratants comme l'alumine activée sont utilisés dans une gamme d'utilisations, y compris l'élimination de la vapeur des gaz dans les réglages d'usine. L'eau adsorbée sur l'alumine activée peut être désorbée et l'alumine recyclée après traitements thermiques.

catalyseurs

L'alumine activée est également fréquemment utilisée comme catalyseur, servant à la fois de catalyseur et de transporteur ou de substrat inerte pour d'autres catalyseurs.

L'alumine activée est mieux connue sous le nom de catalyseur Claus, et c'est le catalyseur Claus le plus largement utilisé dans l'extraction du soufre dans les usines pétrolières et gazières.

Caractéristiques et avantages de l'alumine activée

• Une attrition réduite implique moins de tamisage pendant la décompression ou le chargement de la colonne, ainsi qu'une diminution de la pression réduite et une probabilité réduite de blocage après le filtre.
• L'utilisation de feuilles d'alumine activée dans les procédures de séchage régénératif a une longue expérience.
• La dimension uniforme du cordon d'alumine activée assure une chute de basse pression, réduisant la canalisation et permettant l'utilisation de la partie complète de la colonne de lit.
• Pour réduire la formation de poussière, un déshydratant à haute résistance à l'écrasement doit être utilisé dans les tours de séchage. Cette propriété permet d'utiliser l'alumine activée comme ingrédient de pré-lit lorsque d'autres types de déshumidificateurs sont nécessaires.
• L'alumine activée ne flétrit pas, ne gonfle pas, ne ramollit pas et ne se désintègre pas lorsqu'elle est immergée dans l'eau. La stagnation de l'eau n'a aucun effet sur les billes d'alumine. L'importante capacité d'adsorption du dessicant peut être retrouvée après une remise à neuf complète.

Machine et matériaux nécessaires

• Température de 1000°C
• La pression de 0.3 MPa
• AlCl3
• Eau
• Four tubulaire
• Azote
• Réacteurs
• Vannes de régulation de débit
• Chlorure d'alumine

Fabrication d'alumine activée

• Production d'hydroxyde d'aluminium
• Calcination de l'alumine
• Agglomération d'alumine
• Essais

Production d'hydroxyde d'aluminium

Dans la plupart des cas, l'alumine activée commence sous forme d'hydroxyde d'aluminium (gibbsite, boehmite, etc.) - une substance formée par une séquence de réactions chimiques au cours de la procédure Bayer, qui convertit le minerai de bauxite en alumine.

Activer la calcination de l'alumine

L'hydroxyde d'aluminium est ensuite traité thermiquement dans un four rotatif une fois créé. Cette étape de calcination est appliquée à la déshydratation ou à l'élimination de l'humidité liée de l'hydroxyde d'aluminium, afin de former de l'alumine ou de l'oxyde d'aluminium.

L'armature en alumine devient très perméable lors de l'activation, qui se produit dans une plage de température définie, avec paramètres de procédure tels que le temps de séjour et le profil de température utilisés pour influencer les qualités du produit fini. Les caractéristiques du produit final pourraient également être influencées par la composition de l'origine initiale de la bauxite.

Agglomération d'alumine activée

L'agglomération est généralement souhaitée sur la base de l'application finale souhaitée de l'alumine activée. C'est particulièrement vrai lorsqu'il s'agit d'adsorbants et de catalyseurs.

L'agglomération d'alumine activée permet un haut niveau de personnalisation pour répondre aux besoins d'applications uniques. L'agglomération est fréquemment utilisée pour réguler les attributs suivants :

• Répartition dimensionnelle des particules
• Densité en vrac
• Résistance à la fracture
• Quantité d'attrition/production de poussière Capacité
• Capacité fluide

Il existe une variété de méthodes pour fabriquer des "billes" d'alumine activée, y compris l'utilisation d'un agglomérateur, de mélangeurs à broches, d'un granulateur à disque ou d'un mélange de ces méthodes.

Test d'alumine activée

Les tests sont généralement une étape vitale dans le développement d'une sortie d'alumine activée qui fonctionne comme prévu à diverses fins. Les fours discontinus et à l'échelle pilote sont fréquemment utilisés pour tester les composants procéduraux thermiques de la fabrication d'alumine activée. De plus, il est fréquemment suggéré de tester diverses techniques d'agglomération ainsi que des liants potentiels afin d'acquérir les données de processus nécessaires pour développer un agglomérat avec les caractéristiques souhaitées.

Jalon fournit un installation d'essai où des lots et des essais thermiques et d'agglomération à l'échelle pilote peuvent être effectués. Le test de boucles de procédure continue intégrant thermique et agglomération est également possible. Cet environnement de test unique en son genre permet la collecte de procédure et données matérielles, ainsi que la simulation des circonstances de fabrication, afin de développer une procédure qui générera un produit adapté à l'usage prévu.

Évaluation thermodynamique du résultat de l'alumine activée à différents temps

Au niveau de la face cristalline, les principaux diagrammes de diffraction de l'Al2O3 typique se produisent. Les pics distinctifs d'Al2O3 émergent sur les faces cristallines lorsque les températures de pyrolyse du cristal d'AlCl3 atteignent 900°C. Cela est dû aux températures de transition de l'étape cristalline de l'alumine de 900°C. Parce que Al2O3 est l'étape primaire de l'alumine activée, les températures de pyrolyse doivent être inférieures à 1000°C.

L'alumine activée a une forme lamellaire lors du frittage à 700°C, mais les résultats à d'autres températures ont une structure granulée. Les réactifs solides précipitent initialement à partir de l'état liquide, puis sont convertis en granulés ronds dans la procédure de pyrolyse par pulvérisation. Les sorties de pyrolyse deviennent inégales à mesure que la température augmente, ce qui entraîne des extérieurs rugueux. La création de la structure lamellaire, en revanche, n'est pas remarquée. Ces résultats montrent que le frittage à des températures plus élevées transforme l'architecture finale de lamellaire en inégale avec des surfaces inégales.

Sous différentes températures, les surfaces particulières des produits varient de 94 à 52.4 m2/g, les diamètres de pores de 12.12 à 17.78 nm et les volumes de pores de 0.2655 à 0.2128 cm3/g. Au fur et à mesure que les températures de pyrolyse augmentent, les surfaces particulières des sous-produits d'alumine diminuent, ce qui est conforme aux données SEM. Les surfaces particulières des sorties dans la procédure de pyrolyse par pulvérisation sont inférieures à celles de l'alumine généralement activée (> 100 m2/g) en raison des caractéristiques particulières d'AlCl3 et de la pression de surface du liquide restreinte. Les surfaces particulières, les diamètres de pores et les volumes de pores des résultats répondent aux exigences du support de catalyseur en matière d'Al2O3 de haute pureté, de grandes dimensions de pores et de grands volumes de pores (> 0.1 cm3/g).

Le profileur de surface spécifique a été utilisé pour analyser les isothermes d'adsorption-désorption N2 des sorties de pyrolyse à 700°C et 900°C. Lorsque la pression absolue dépasse 0.5, le volume d'adsorption des sorties de pyrolyse augmente rapidement. Etant donné que la condensation capillaire, l'isotherme d'adsorption et l'isotherme de désorption ne se chevauchent pas, un cycle d'hystérésis substantiel se produit. La ligne isotherme tombe dans la quatrième catégorie de la catégorisation du BDDT des isothermes d'adsorption-désorption. Les résultats révèlent que les micropores et les mésopores sont émis uniformément dans les granules de sortie de pyrolyse.

En outre, selon la catégorisation de deBoer du cycle d'hystérésis, lorsque la pression comparative est de 0.9, la vitesse d'hystérésis des échappées de désorption considérablement, et lorsque la pression relative est de 0.5, la vitesse d'hystérésis de la ligne de désorption change remarquablement. Des boucles d'hystérésis distinctes peuvent être trouvées dans deux sorties de pyrolyse. Le cycle d'hystérésis de la sortie de pyrolyse par pulvérisation produite à 700 ° C est ainsi caractérisé comme un hydrogène de type boucle d'hystérésis avec des trous en forme de bouteille d'encre et à plaques parallèles, ce qui est cohérent avec les résultats du MEB.

À 900 °C, le cycle d'hystérésis de l'article est caractérisé par le type H3, qui est relié à des ouvertures en forme de fente. La sortie révèle également que lorsque la température augmente, la méthode de pyrolyse par pulvérisation améliore la surface spécifique de l'alumine activée et augmente la taille des pores. Ces résultats montrent que l'approche proposée pour produire des adsorbants d'alumine activée à grande taille de pores est viable.

Régénérer l'alumine activée

Dans le séchage de l'alumine activée, la régénération de l'alumine active est nécessaire. L'azote chaud est généralement utilisé pour purger le renouvellement du dessicant. En raison de la forte interaction entre l'eau et l'alumine activée, plusieurs procédures conventionnelles ne parviennent pas à désorber complètement le liquide adsorbé. Les procédures de chauffage et de désorption sont divisées en trois phases : chauffage, nettoyage et refroidissement. 

Plus la température de chauffage est élevée, plus la régénération de désorption est importante. Les températures varient de 180 à 350 degrés Celsius pour la restauration du chauffage à l'alumine activée. Pendant 4 heures, la température de la colonne d'alumine activée est normalement portée à 280 degrés Celsius. La température augmente à un rythme d'environ 50 degrés Celsius toutes les heures.

En raison d'une concentration élevée de vapeur d'eau à des températures élevées pouvant dégrader considérablement la charpente d'alumine activée, le lit d'alumine active doit être lavé avec de l'azote, de l'air, un gaz produit ou un autre gaz approprié pendant qu'il est chauffé.

L'eau ne doit pas être incorporée dans le gaz de rinçage car la quantité d'humidité qu'il contient a un impact significatif sur l'efficacité de la régénération. Une fois le lit d'alumine active régénéré, il doit être réfrigéré avant la méthode d'adsorption, le gaz de refroidissement étant utilisé pour nettoyer le lit et éliminer l'eau de rétention, et le cycle de gaz de refroidissement et de sorption circulant dans le même chemin.

Lorsque l'alumine activée est utilisée pour régénérer des liquides secs comme le propylène, il est nécessaire de faire circuler le liquide via le lit d'alumine active sans cul-de-sac. Par conséquent, lorsqu'il est chauffé, le liquide résiduel réagirait ou se carburerait, limitant l'efficacité et la durée de fonctionnement de la boucle d'adsorption.

Si l'alumine activée est de bonne qualité, la durée de vie du matériau sera prolongée. La régénération déshydratante, aussi horrible ou étonnante soit-elle, devrait être utilisée dans les utilisations futures. L'efficacité de l'alumine activée de haute qualité, d'autre part, peut prolonger la durée de vie et améliorer les conditions de séchage.

Quel est le but de la régénération de l'alumine activée ?

La capacité maximale d'adsorption de fluorure de l'alumine activée est influencée par les propriétés physiques et chimiques de l'alumine, ainsi que par l'eau à filtrer. Après un certain temps, l'alumine activée se concentre en ions fluorure et diminue son pouvoir d'élimination des ions fluorure de l'eau. Ce degré d'alumine activée est appelé "alumine activée épuisée".

Les utilisateurs ont deux options qui s'offrent à eux. Remplacez l'ancienne alumine activée par une nouvelle. Vous pouvez également reconstituer toute alumine activée qui a été épuisée. Étant donné que les dépenses de régénération représentent 1/15e du remplacement d'une alumine activée épuisée par une nouvelle, il s'agit d'une option rentable et la meilleure à choisir car elle réduit les dépenses de fonctionnement globales et le temps nécessaire pour attendre un nouveau un pour arriver.

Exigences

• Chemical

1. Hydroxyde de sodium : - également connu sous le nom de soude caustique de qualité commerciale
2. Acide sulfurique concentré de qualité commerciale
3. de citron vert
4. Base faible (communément appelée bicarbonate de soude)
5. Acide faible (acide acétique)
6. OUI/NON coup de pied de test de fluorure avec réactif

• Matériel

1. Échelle d'équilibrage

• Autres éléments essentiels 

1. Seau en plastique avec graduations
2. Récipient en plastique (200L)
3. Bande pH (plage de 2 à 10.5)
4. Cylindre de mesure en plastique (100ML(2), 1000ML(2))
5. Des gants en caoutchouc
6. Tablier en caoutchouc
7. Tige en plastique
8. Masques

La méthodologie de régénération :

Alt-Text : Notes autocollantes sur le tableau

• Charger le sac en nylon avec la quantité exacte d'AA du filtre ménager vidangé (taille des mailles 0.106 mm). Assurez-vous qu'il n'y a pas de déversement pendant le transport de l'alumine activée.
• Avec des gants en caoutchouc, écrasez 100 g de granulés de soude caustique dans une assiette ou une bouteille en plastique.
• Dans 10 litres d'eau, dissoudre doucement la soude caustique. Mélanger les flocons avec une tige en plastique pour les dissoudre. Le mélange alcalin qui en résulte est à 1 % de NaOH.
• Attachez le sac en nylon autour du cou du AA fatigué. Placez le sac en nylon dans le seau avec le mélange de soude caustique affaiblie (NaOH). Agiter le sac dans le seau toutes les 2 heures pour s'assurer que la solution de soude caustique et l'alumine activée épuisée sont en contact. Après 8 heures, retirez le sac du baril et videz tout alcali restant dans le seau. Il convient de mentionner que la combinaison de soude caustique ne doit être utilisée qu'une seule fois pour durcir 5 kg d'AA.
• Remplir à moitié le décanteur avec la solution de soude caustique du fût utilisé.
• Insérez le sac en nylon dans un baril en plastique rempli de 10 litres d'eau propre. C'est à ce moment que la procédure de lavage commence. Faites rebondir le sac en nylon verticalement et horizontalement plusieurs fois, comme indiqué à l'étape 4. Répétez la procédure de lavage au moins deux fois, en utilisant à chaque fois de l'eau neuve. De l'eau brute contenant du fluorure peut être utilisée pour cette étape de nettoyage.
• En portant des gants, transférez 100 ml d'acide sulfurique concentré du récipient d'acide dans une éprouvette graduée. Versez lentement l'acide dans un seau en plastique de 15 litres rempli de 10 litres d'eau. Lorsque vous ajoutez de l'acide, utilisez une tige en plastique pour remuer l'eau. La combinaison acide obtenue est de l'acide sulfurique 0.4 N (H2SO4). N'utilisez jamais d'eau lorsque vous travaillez avec des acides. Il a la capacité de provoquer un gros accident.
• Avant de transférer le sac en nylon rempli d'alumine activée dans le seau rempli de solution acide, adsorbez tout excès d'eau. Faites glisser l'alumine activée dans le sac en nylon verticalement et horizontalement comme indiqué à l'étape 4 ci-dessus pour assurer un bon contact avec la solution acide. Après 4 heures, soulevez le sac et jetez tout excès d'acide, de préférence pendant la nuit.

Éléments à surveiller lors de la régénération des alumines activées

Lors de l'utilisation de soude caustique et d'acide, des précautions particulières doivent être prises. Si vous ne prenez pas les précautions nécessaires, vous et d'autres personnes pourriez subir des blessures graves. Pour éviter les blessures, respectez strictement les mesures énumérées ci-dessous :

• Les produits chimiques doivent être conservés hors de la portée des enfants et dans un endroit sûr, comme un garde-manger scellé.
• Lors du transport des bouteilles, une extrême prudence est de mise. Si vous tenez la bouteille par le goulot, elle peut se fracturer, aboutissant à une terrible tragédie. Saisissez la base de la bouteille avec les deux mains. Normaliser à l'aide d'un transporteur de bouteilles, tel qu'un seau, pour transférer une bouteille de l'armoire de stockage à l'espace de travail. Profitez de contenants faciles à manipuler et compacts.
• Lorsque la soude caustique contient de l'humidité, elle perd son efficacité. Par conséquent, la bouteille de soude caustique doit être bien bouchée.
• Portez toujours des gants en caoutchouc et des lunettes de protection lorsque vous manipulez des acides ou des alcalis.

Conseils de fabrication

1. Évaluation détaillée

Un autre élément à considérer avant de lancer l'installation est un évaluation complète. Vous devriez avoir une bonne idée de combien d'argent vous allez dépenser pour la gestion des stocks et l'approvisionnement. Vous devez également savoir combien d'employés vous aurez besoin pour faire fonctionner l'usine efficacement. Vous devez être conscient de vos coûts afin de les gérer efficacement.

La fabrication d'alumine activée nécessite des experts pour travailler sur l'ensemble du processus de production.

2. Priorisation du retour sur investissement

Lorsqu'il s'agit d'établir une usine de fabrication, vous devez être extrêmement clair sur ce dans quoi vous êtes prêt à investir et ce que vous voulez que l'entreprise apporte. Avant d'aller plus loin, assurez-vous que le retour sur investissement est votre priorité absolue. . 

Fait intéressant, de nombreux investisseurs repoussent pendant des années la réalisation d'un audit complet, car ils estiment que cela prend trop de temps. Débarrassez-vous de ces pensées et concentrez-vous sur les bons chiffres. Vous devez également effectuer des recherches dans les domaines qui nécessitent un développement afin d'augmenter l'ensemble du retour sur investissement.

3. Utilisez les suggestions d'avancement pour votre personnel

Suite au lancement de votre usine, vous devrez procéder à plusieurs ajustements au fil du temps. Il peut être difficile de trouver de nouvelles idées par vous-même. Néanmoins, en impliquant votre personnel dans la procédure, vous pouvez la rendre plus fluide. Organisez une réunion de stratégie de remue-méninges avec vos collègues et vous serez étonné de voir à quel point ils peuvent être utiles. En fait, la plupart des employés aiment participer à de telles activités puisqu'elles leur permettent de contribuer à l'entreprise d'une manière particulière.

4. Investissez dans l'automatisation

Nous vivons à l'ère de l'information où presque tout peut être mécanisé et contrôlé par des machines. Vous pouvez toujours faire une étude pour voir quel type de machine serait le plus bénéfique pour l'efficacité de votre entreprise. Tenez compte de l'automatisation des tâches répétitives pour économiser de l'argent sur la masse salariale.

5. Négociez avec les transporteurs de fret et les fournisseurs pour obtenir le meilleur prix possible

Lorsque vous contactez une entreprise de transporteurs de fret pour vous aider à transporter vos produits, ils vous proposent un coût que vous ne devez pas accepter sans un peu de marchandage. Gardez toujours à l'esprit que vous êtes tous les deux dans le commerce et qu'il vous appartient de composer avec un contrat qui vous profite à tous les deux. C'est aussi une bonne idée de faire de même avec vos fournisseurs. Démontrez que vous appréciez également votre entreprise en refusant de prendre les prix à leur valeur nominale.

La ligne du bas

Alors voilà, vous êtes prêt à fabriquer votre alumine activée. En parlant de cela, si vous trouvez toute la procédure intimidante, vous avez la possibilité d'embaucher experts de l'industrie Jalon pour vous aider. C'est notre domaine d'expertise. Nous contacter et nous sommes convaincus que nous serons en mesure de répondre à vos besoins en matière d'adsorbant et d'alumine activée.