101 Guide du processus de fabrication de l'alumine activée

Les principales fonctions de ce dessiccant, appelé "adsorption", sont d'absorber l'eau et d'assécher l'air. Les molécules d'humidité présentes dans l'air peuvent provoquer la corrosion des machines et la formation de glace, deux phénomènes dangereux et dommageables. Il est donc essentiel d'éliminer ces molécules pour que le matériel et les équipements puissent continuer à fonctionner normalement.

La production d'alumine est un processus assez simple. Aujourd'hui, si l'on veut fabrication d'alumine activée dans votre établissement, nous sommes sûrs qu'il y a quelques points dont nous devons vous informer pour que vous soyez parfaitement préparés. Passons aux choses sérieuses !

Qu'est-ce que l'alumine activée ?

L'alumine activée est une substance dont vous n'avez peut-être jamais entendu parler. L'alumine activée, en revanche, a très probablement profité à vous et à votre famille. Elle se cache peut-être même dans le filtre à eau de votre robinet.

L'alumine activée est un excellent déshydratant pour sécher une grande variété de liquides et de gaz. L'oxyde d'aluminium sous forme de sphères très perméables qui ont été microscopiquement "écrasées" est connu sous le nom d'alumine activée. Ces sphères peuvent donc remplir un large éventail de fonctions. Elles peuvent, par exemple, être utilisées avec des gaz secs. Les transmission sûre L'utilisation de gaz volatils nécessite souvent le séchage des gaz. Le propane, par exemple, doit être séché avant d'être utilisé afin d'éviter la rouille des machines, qui peut également entraîner des fuites importantes.

Applications courantes de l'alumine activée

Par conséquent, l'alumine activée est exceptionnellement efficace pour récupérer les déchets toxiques et les eaux de pluie polluées. Les polluants issus de l'activité de production, tels que les métaux solubles, peuvent s'accumuler dans les eaux de pluie. Elles peuvent également entraîner des contaminants tels que l'arsenic et le plomb dans les eaux souterraines à la suite d'un processus d'épuration. opérations minières. L'alumine activée peut être utilisée pour nettoyer non seulement les accidents dangereux, mais aussi les régions toxiques qui ont été abandonnées pendant une longue période et qui ne sont nettoyées que maintenant.

L'alumine activée est un une façon économique d'assainir l'environnement. Il garantit que les substances dangereuses ne s'infiltrent pas à nouveau 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. Elle peut créer des liaisons avec diverses substances sans en modifier la chimie ou la structure. En raison de sa structure perméable, sa surface est nettement supérieure à sa masse, ce qui lui permet d'ingérer une grande quantité de substances. une quantité considérable de substances.

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

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

En raison de son excellente tolérance aux chocs, de sa capacité de porosité et de sa résistance à l'abrasion, il est possible d'obtenir des résultats très satisfaisants. résistance chimique et physiqueL'alumine activée est l'un des matériaux les plus importants et les plus utiles dans le monde actuel de la haute technologie.

Adsorbants

En tant qu'adsorbant extrêmement efficace pour les gaz et les liquides, l'alumine activée est utilisée par un grand nombre d'industries pour éliminer certains composants d'autres milieux.

L'alumine activée est surtout connue en tant qu'adsorbant pour son utilisation dans la filtration de l'eau, où elle constitue un moyen d'adsorption économique pour éliminer le fluorure de l'eau. Elle peut également éliminer un certain nombre d'autres impuretés, telles que l'arsenic, le plomb et le soufre.

Déshydratants

Indépendamment de son action en tant qu'adsorbant, l'alumine activée peut également absorbent l'eau contenue dans l'airL'alumine activée, comme le gel de silice, peut attraper 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 d'eau en tant que déshydratant.

Les dessiccants tels que l'alumine activée sont utilisés dans de nombreux domaines, notamment pour éliminer la vapeur des gaz dans les usines. L'eau adsorbée sur l'alumine activée peut être désorbée et l'alumine recyclée après des traitements thermiques.

Catalyseurs

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

L'alumine activée est surtout connue comme catalyseur Claus, et c'est le catalyseur Claus le plus utilisé pour l'extraction du soufre dans les usines pétrolières et gazières.

Caractéristiques et avantages de l'alumine activée

• La réduction de l'attrition implique moins de tamisage lors de la décompression ou du chargement de la colonne, ainsi qu'une diminution de la pression et une réduction de la probabilité d'obstruction du post-filtre.
• L'utilisation de feuilles d'alumine activée dans les procédures de séchage régénératif est une expérience de longue date.
• La dimension uniforme des billes d'alumine activée assure une chute de pression faible, réduisant la formation de canaux et permettant d'utiliser la totalité de la colonne de lit.
• Pour réduire la formation de poussière, il convient d'utiliser dans les tours de séchage un déshydratant à haute résistance à l'écrasement. 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 se flétrit pas, ne gonfle pas, ne se 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 déshydratant peut être retrouvée après une période d'arrêt de l'eau. rénovation complète.

Machine et matériel nécessaires

• Température de 1000°C
• La pression de 0,3 MPa
• AlCl3
• L'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 est d'abord de l'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

Une fois créé, l'hydroxyde d'aluminium est ensuite traité thermiquement dans un four rotatif. Cette étape de calcination permet de déshydrater ou d'éliminer l'humidité liée à l'hydroxyde d'aluminium, afin de former de l'alumine ou de l'oxyde d'aluminium.

La structure de l'alumine devient très perméable pendant l'activation, qui se produit dans une fourchette de température définie, avec paramètres de la 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 peuvent également être influencées par la composition de la bauxite initiale.

Agglomération d'alumine activée

L'agglomération est généralement souhaitée en fonction de l'application finale souhaitée de l'alumine activée. Ceci est particulièrement vrai pour les adsorbants et les catalyseurs.

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

• Distribution des dimensions des particules
• Densité en vrac
• Résistance à la rupture
• Quantité d'attrition/génération de poussière Capacité
• Capacité de fluidité

Il existe plusieurs méthodes pour fabriquer des "billes" d'alumine activée, notamment à l'aide d'un agglomérateur, de mélangeurs à broches, d'un granulateur à disque ou d'un mélange de ces méthodes.

Essais sur l'alumine activée

Les essais constituent généralement une étape essentielle dans le développement d'une production d'alumine activée qui fonctionne comme prévu à diverses fins. Des fours discontinus et pilotes sont fréquemment utilisés pour tester les composants thermiques de la fabrication de l'alumine activée. En outre, il est souvent suggéré de tester diverses techniques d'agglomération ainsi que des liants potentiels afin d'acquérir les données de processus nécessaires au développement d'un agglomérat présentant les caractéristiques souhaitées.

Jalon fournit un centre d'essais où des lots et des tests thermiques et d'agglomération à l'échelle pilote peuvent être réalisés. Il est également possible de tester des boucles de procédures continues intégrant la thermique et l'agglomération. Cet environnement d'essai unique en son genre permet de collecter des données sur la qualité de l'air et de l'eau, ainsi que sur la qualité de l'air. procédure et données sur les matériauxainsi que la simulation des conditions de fabrication, afin de mettre au point une procédure permettant de générer un produit adapté à l'usage prévu.

Évaluation thermodynamique du résultat de l'alumine activée à différentes températures

La face du cristal présente les principales figures de diffraction de l'Al2O3 typique. Les pics distinctifs d'Al2O3 apparaissent sur les faces cristallines lorsque les températures de pyrolyse du cristal d'AlCl3 atteignent 900°C. Ceci est dû à la température de transition du stade cristallin de l'alumine, qui est de 900°C. L'Al2O3 étant le stade 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 obtenus à d'autres températures ont une structure granulaire. Les réactifs solides précipitent d'abord à l'état liquide, puis se transforment en granulés ronds lors de la procédure de pyrolyse par pulvérisation. Les résultats de la pyrolyse deviennent inégaux à mesure que la température augmente, ce qui donne 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 irrégulière avec des surfaces inégales.

Sous différentes températures, les surfaces particulières des produits varient de 94 à 52,4 m2/g, les diamètres des pores de 12,12 à 17,78 nm, et les volumes des 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 du MEB. Les surfaces particulières des produits de 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 restreinte du liquide. Les surfaces particulières, les diamètres et les volumes des pores des résultats répondent aux exigences du support du catalyseur en matière de pureté élevée de l'Al2O3, de dimensions et de volume des pores importants (>0,1 cm3/g).

Le Specific Surface Area Profiler a été utilisé pour analyser les isothermes d'adsorption-désorption de N2 des produits de pyrolyse à 700°C et 900°C. Lorsque la pression absolue dépasse 0,5, le volume d'adsorption des produits de pyrolyse augmente rapidement. Comme la condensation capillaire, l'isotherme d'adsorption et l'isotherme de désorption ne se chevauchent pas, un cycle d'hystérésis substantiel apparaît. La ligne isotherme entre dans la quatrième catégorie de la classification des isothermes d'adsorption-désorption du BDDT. Les résultats révèlent que les micropores et les mésopores sont répartis uniformément dans les granulés de sortie de pyrolyse.

En outre, selon la catégorisation du cycle d'hystérésis de deBoer, lorsque la pression relative est de 0,9, la vitesse d'hystérésis de la ligne de désorption s'interrompt considérablement, et lorsque la pression relative est de 0,5, la vitesse d'hystérésis de la ligne de désorption change de façon remarquable. Des boucles d'hystérésis distinctes peuvent être trouvées dans deux sorties de pyrolyse. Le cycle d'hystérésis de la pyrolyse par pulvérisation produite à 700°C est donc caractérisé comme une boucle d'hystérésis de type Hydrogène avec des trous en forme de bouteille d'encre et de plaque parallèle, ce qui est cohérent avec les résultats du MEB.

À 900 °C, le cycle d'hystérésis de l'article est caractérisé comme étant de type H3, ce qui est lié à des ouvertures en forme de fentes. Les résultats révèlent 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 en alumine activée de grande taille est viable.

Alumine activée régénérante

Lors du séchage de l'alumine activée, la régénération de l'alumine active est nécessaire. L'azote chaud est généralement utilisé pour purger le renouvellement du dessiccant. 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 par désorption est importante. Les températures varient de 180 à 350 degrés Celsius pour la restauration par chauffage de l'alumine activée. Pendant 4 heures, la température de la colonne d'alumine activée est normalement portée à 280 degrés Celsius. La température augmente d'environ 50 degrés Celsius toutes les heures.

En raison de la forte concentration de vapeur d'eau à des températures élevées, qui peut dégrader considérablement la structure de l'alumine activée, le lit d'alumine active doit être lavé avec de l'azote, de l'air, du 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 gaz de refroidissement et le cycle 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 à travers le lit d'alumine active sans aucune impasse. Par conséquent, lorsqu'il est chauffé, le liquide résiduel réagit ou carbure, ce qui limite l'efficacité et la durée de vie de la boucle d'adsorption.

Si l'alumine activée est de bonne qualitéLa durée de vie du matériau sera donc prolongée. La régénération du dessiccateur, aussi horrible ou étonnante soit-elle, devrait être utilisée à l'avenir. L'efficacité de l'alumine activée de haute qualité, en revanche, peut prolonger la durée de vie et la durée de vie du produit. améliorer les conditions de séchage.

Quel est l'objectif de la régénération de l'alumine activée ?

La capacité d'adsorption maximale de fluorure de l'alumine activée est influencée par les propriétés physiques et chimiques de l'alumine, ainsi que par l'eau à filtrer. Au bout d'un certain temps, l'alumine activée se concentre en ions fluorure et perd sa capacité à éliminer les ions fluorure de l'eau. Ce degré d'alumine activée est connu sous le nom d'"alumine activée épuisée".

Deux options s'offrent aux utilisateurs. Remplacer l'ancienne alumine activée par une nouvelle. Vous pouvez également reconstituer l'alumine activée épuisée. Étant donné que les frais de régénération sont 1/15e plus élevés que le 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 frais d'exploitation globaux et le temps nécessaire pour attendre l'arrivée d'une nouvelle alumine.

Exigences

• Chimique

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

• Equipement

1. Balance d'équilibre

• Autres éléments essentiels 

1. Seau en plastique avec graduations
2. Conteneur en plastique (200L)
3. Bande pH (plage de 2 à 10,5)
4. Cylindre de mesure en plastique (100ML(2), 1000ML(2))
5. Gants en caoutchouc
6. Tablier en caoutchouc
7. Tige en plastique
8. Lunettes de protection

La méthodologie de la régénération :

Alt-Text:Des notes autocollantes au tableau

• Chargez le sac en nylon avec la quantité exacte d'alumine activée provenant du filtre domestique qui a été vidangé (taille des mailles 0,106 mm). Veillez à ce qu'il n'y ait 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. Mélangez les flocons avec une tige en plastique pour les dissoudre. Le mélange alcalin obtenu est du NaOH à 1 %.
• Attachez le sac en nylon autour du cou de l'AA fatigué. Placez le sac en nylon dans le seau contenant le mélange de soude caustique (NaOH) affaibli. Faites tourner le sac dans le seau toutes les 2 heures pour vous assurer que la solution de soude caustique et l'alumine activée épuisée sont en contact. Au bout de 8 heures, retirez le sac du tonneau et videz l'alcali restant dans le seau. Il est intéressant de noter que la combinaison de soude caustique ne doit être utilisée qu'une seule fois pour traiter 5 kg d'alumine activée.
• Remplir à moitié le décanteur avec la solution de soude caustique du fût utilisé.
• Insérez le sac en nylon dans un tonneau en plastique rempli de 10 litres d'eau propre. C'est à ce moment-là que commence la procédure de lavage. 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 nouvelle. De l'eau brute fluorée peut être utilisée pour cette étape de nettoyage.
• En portant des gants, transférez 100 ml d'acide sulfurique concentré du récipient à acide dans une éprouvette graduée. Versez lentement l'acide dans un seau en plastique de 15 litres rempli de 10 litres d'eau. Lors de l'ajout 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. Elle peut provoquer un grave accident.
• Avant de transférer le sac en nylon rempli d'alumine activée dans le seau rempli de solution acide, absorber tout excès d'eau. Faire 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. Au bout de 4 heures, soulever le sac et jeter tout excès d'acide, de préférence pendant la nuit.

Éléments à prendre en compte 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 pouvez subir des blessures importantes. Pour éviter les blessures, respectez scrupuleusement les mesures énumérées ci-dessous :

• Les produits chimiques doivent être conservés hors de portée des enfants et dans un endroit sûr, tel qu'un garde-manger fermé.
• Lors du transport des bouteilles, il convient d'être extrêmement prudent. Si vous tenez la bouteille par le goulot, elle risque de se fracturer, ce qui entraînerait une terrible tragédie. Saisissez la base de la bouteille à deux mains. Normalisez l'utilisation d'un transporteur de bouteilles, tel qu'un seau, pour transférer une bouteille de l'armoire de rangement à l'espace de travail. Profitez des récipients compacts et faciles à manipuler.
• Lorsque la soude caustique contient de l'humidité, elle perd de son efficacité. Par conséquent, la bouteille de soude caustique doit être fermée hermétiquement.
• 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 prendre en compte avant de lancer l'installation est une évaluation complète. Vous devez avoir une bonne idée du montant que vous dépenserez pour la gestion des stocks et l'approvisionnement. Vous devez également connaître le nombre d'employés dont vous aurez besoin pour faire fonctionner l'usine de manière efficace. Vous devez être conscient de vos coûts afin de les gérer efficacement.

La fabrication de l'alumine activée nécessite des experts qui travaillent sur l'ensemble du processus de production.

2. Priorité au retour sur investissement

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

Il est intéressant de noter que de nombreux investisseurs repoussent pendant des années la réalisation d'un audit complet, estimant que cela prend trop de temps. Débarrassez-vous de ces idées et concentrez-vous sur l'exactitude des chiffres. Vous devriez également mener des recherches sur les domaines qui nécessitent un développement afin d'augmenter le retour sur investissement.

3. Utiliser les suggestions d'avancement pour votre personnel

Après le lancement de votre usine, vous devrez procéder à plusieurs ajustements au fil du temps. Il peut être difficile de trouver seul de nouvelles idées. Néanmoins, en impliquant votre personnel dans la procédure, vous pouvez faire en sorte qu'elle se déroule plus facilement. Organisez une réunion de réflexion stratégique avec vos collaborateurs et vous serez étonné de voir à quel point ils peuvent être utiles. En fait, la plupart des employés apprécient de participer à de telles activités, car elles leur permettent de contribuer à l'entreprise d'une manière particulière.

4. Investir 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 étudier le type de machine qui serait le plus bénéfique à l'efficacité de votre entreprise. Pensez à automatiser les tâches répétitives pour économiser de l'argent sur la masse salariale.

5. Négocier avec les transporteurs de fret et les vendeurs pour obtenir le meilleur prix possible

Lorsque vous contactez une entreprise de transport de marchandises pour qu'elle vous aide à transporter vos produits, elle vous proposera un coût que vous ne devez pas accepter sans marchander un peu. Gardez toujours à l'esprit que vous êtes tous deux dans le commerce et qu'il vous appartient de conclure un contrat qui vous soit profitable à tous les deux. C'est aussi une bonne idée de faire de même avec vos fournisseurs. Montrez que vous accordez de l'importance à votre entreprise en refusant de prendre les prix au pied de la lettre.

Le bilan

Voilà, vous êtes prêt à fabriquer votre alumine activée. À ce propos, si vous trouvez la procédure intimidante, vous avez la possibilité de faire appel aux services de Experts de l'industrie Jalon pour vous aider. C'est notre domaine d'expertise. Contactez nous et nous sommes certains de pouvoir répondre à vos besoins en matière d'adsorbants et d'alumine activée.