101 活性アルミナ製造工程ガイド

この乾燥剤の主な機能は「吸着」と呼ばれ、水を吸収して空気を乾燥させることです。 空気中の水分分子は、機械の腐食や氷の形成を引き起こす可能性があり、どちらも危険で有害です。 結果として、ギアや機器が正常に機能し続けるためには、これらの分子を除去することが不可欠です。

アルミナの製造はかなり単純なプロセスです。 今、あなたが望むなら 活性アルミナの製造 あなたの施設では、あなたが完全に準備できるように、私たちがあなたに知らせなければならないことがいくつかあると確信しています. 本題に取り掛かりましょう！

活性アルミナとは？

活性アルミナは、聞いたことがないかもしれない物質です。 一方、活性アルミナは、おそらくあなたとあなたの家族に利益をもたらしました. 蛇口の浄水器に隠れていることもあります。

活性アルミナは、さまざまな液体や気体を乾燥させる優れた乾燥剤です。 微視的に「押しつぶされた」非常に透過性の球体の形の酸化アルミニウムは、活性アルミナとして知られています。 結果として、彼らは幅広い仕事をすることができます。 たとえば、乾燥ガスで使用できます。 の 安全な伝送 揮発性ガスの場合、ガスの乾燥が必要になることがよくあります。 たとえば、プロパンガスは、機械の錆を防ぐために使用前に乾燥させる必要があります。これは、大きな漏れの原因にもなります。

活性アルミナの一般的な用途

その結果、活性アルミナは有毒廃棄物や汚染された雨水の流れを再生するのに非常に優れています. 可溶性金属などの生産活動からの汚染物質は、雨水に集まる可能性があります。 また、ヒ素などの汚染物質を洗い流し、結果として地下水につながる可能性があります。 採掘作業. 活性アルミナは、危険な事故だけでなく、長期間放棄され、現在掃討されている有毒な地域の浄化にも使用できます。

活性アルミナは、 周囲をきれいにする経済的な方法. 危険な物質は、それらと結合する傾向があるため、廃棄された後、周囲に浸透しないことを保証します。

活性アルミナは非常に安定していることも重要な特徴です。 化学や構造を変えることなく、さまざまな物質と結合する可能性があります。 その透過性構造のために、その表面積はその質量よりも大幅に大きく、摂取することができます。 かなりの量の物質.

活性アルミナも 良い除湿機つまり、周囲条件やその他のガスから水分を除去できます。 過酸化水素、天然ガス、ガソリンの製造において、乾燥と光沢のために使用されます。

また、工場、下水処理場、住宅の水の浄化にも使用されています。 フッ化物、鉛、ヒ素、およびその他の汚染物質はすべて、飲料水から効率的に除去されます。

その優れた耐衝撃性、気孔容量、 化学的および物理的回復力、活性アルミナは、今日のハイテクの世界で最も重要で役立つ材料の XNUMX つです。

吸着剤

活性アルミナは、ガスと液体の両方で非常に効果的な吸着剤として、他の媒体から特定の成分を除去するためにさまざまな業界で使用されています。

活性アルミナは、水からフッ化物を除去するための経済的な吸着である水のろ過での使用のための吸着剤として最もよく認識されています. また、ヒ素、鉛、硫黄などの他の多くの不純物も除去できます。

乾燥剤

活性アルミナは、吸着剤としての作用と区別がつかず、 空気中の水分を吸収する、乾燥剤にします。 シリカゲルのような活性アルミナは、材料を乾燥した状態に保つために水を捕まえて閉じ込める場合があります。 湿度レベルが 50% の場合、活性アルミナは、乾燥剤として水に自身の質量の最大 20% を吸収できます。

活性アルミナのような乾燥剤は、工場設定でガスから蒸気を除去するなど、さまざまな用途で使用されています。 活性アルミナに吸着された水は脱着でき、アルミナは熱処理後にリサイクルされます。

触媒

活性アルミナは、触媒としても頻繁に使用され、触媒と他の触媒の不活性輸送体または基質の両方として機能します。

活性アルミナはクラウス触媒として最もよく知られており、石油およびガスプラントでの硫黄抽出で最も広く使用されているクラウス触媒です。

活性アルミナの特徴と利点

• 摩耗の減少は、カラムの圧縮解除またはローディング中のふるい分けが少なくなるだけでなく、圧力の低下が減少し、フィルター後の詰まりの可能性が減少することを意味します。
• 再生乾燥手順における活性アルミナシートの使用には、長年の経験があります。
• 活性アルミナの均一なビード寸法により、低圧降下が保証され、チャネリングが減少し、ベッドカラム部分全体を使用できるようになります。
• 粉塵の形成を減らすために、乾燥塔では破砕強度の高い乾燥剤を使用する必要があります。 この特性により、他のタイプの除湿機が必要な場合に活性アルミナをプレベッド成分として使用することができます。
• 活性アルミナは、水に浸してもしおれたり、膨潤したり、軟化したり、崩壊したりしません。 水のよどみは、アルミナ ビーズには影響しません。 乾燥剤の有意な吸着能力は、 完全な改修.

必要な機械と材料

• 1000°Cの温度
• 0.3MPaの圧力
• AlCl3
• 水
• 管状炉
• 窒素
• 原子炉
• フローコントロールバルブ
• 塩化アルミナ

活性アルミナの製造

• 水酸化アルミニウムの製造
• アルミナ焼成
• アルミナ凝集
• テスト

水酸化アルミニウムの製造

ほとんどの場合、活性アルミナは水酸化アルミニウム (ギブサイト、ベーマイトなど) として始まります。この物質は、ボーキサイト鉱石をアルミナに変換するバイエル手順中の一連の化学反応によって形成されます。

アルミナ焼成を活性化

水酸化アルミニウムは、生成された後、ロータリーキルンで熱処理されます。 この焼成段階は、アルミナまたは酸化アルミニウムを形成するために、水酸化アルミニウムから結合水分を脱水または除去するために適用される。

アルミナ フレームワークは、定義された温度範囲内で発生する活性化中に非常に透過性が高くなります。 プロシージャ パラメータ 最終製品の品質に影響を与えるために利用される滞留時間や温度プロファイルなど。 最終的な製品の特徴は、最初のボーキサイト起源の組成によっても影響を受ける可能性があります。

活性アルミナ凝集

活性アルミナの所望の最終用途に基づいて、典型的に凝集が望まれる。 吸着剤や触媒を扱う場合、これは特に当てはまります。

活性アルミナの凝集により、独自のアプリケーションのニーズを満たすための高度なカスタマイズが可能になります。 凝集は、次の属性を規制するためによく使用されます。

• 粒子の寸法分布
• かさ密度
• 耐破壊性
• 摩耗・発塵量 容量
• 流動性

活性アルミナ「ビーズ」の製造には、凝集機、ピン ミキサー、ディスク ペレタイザー、またはこれらの方法の混合物を使用するなど、さまざまな方法があります。

活性アルミナ試験

テストは通常​​、さまざまな目的で期待どおりに機能する活性アルミナ出力の開発における重要なステップです。 バッチおよびパイロットスケールのキルンは、活性アルミナ製造の熱手順コンポーネントをテストするために頻繁に使用されます。 さらに、目的の機能を備えた凝集体を開発するために必要なプロセス データを取得するために、さまざまな凝集技術や予想されるバインダーをテストすることが頻繁に提案されます。

ジャロンは、 試験施設 バッチおよびパイロット規模の熱および凝集試験を行うことができます。 熱と凝集を統合した連続手順ループのテストも可能です。 この独自のテスト環境により、 手順と材料データ、製造状況のシミュレーションだけでなく、意図した目的に適した製品を生成する手順を開発するために。

さまざまな温度での活性アルミナ結果の熱力学的評価

結晶面では、典型的な Al2O3 の主な回折パターンが発生します。 AlCl2 結晶の熱分解温度が 3°C に達すると、Al3O900 の特徴的なピークが結晶面に現れます。 これは、アルミナの結晶段階の転移温度が 900°C であるためです。 Al2O3 は活性アルミナの第一段階であるため、熱分解温度は 1000°C 未満である必要があります。

活性アルミナは、700°C で焼結するとラメラ フォームを持ちますが、他の温度での結果は顆粒構造を持ちます。 固体試薬は、最初に液体状態から沈殿し、次に噴霧熱分解手順で丸い顆粒に変換されます。 温度が上がると熱分解の出力が不均一になり、外観が荒れます。 一方、ラメラ構造の生成は認められません。 これらの発見は、より高い温度での焼結が、最終的な構造をラメラからでこぼこした表面に変化させることを示しています。

さまざまな温度下で、製品の特定の表面積は 94 ～ 52.4 m2/g、細孔径は 12.12 ～ 17.78 nm、細孔容積は 0.2655 ～ 0.2128 cm3/g の範囲です。 熱分解温度が上昇するにつれて、アルミナ副生成物の特定の表面積が減少します。これは、SEM データと一致しています。 噴霧熱分解手順におけるアウトプットの特定の表面積は、AlCl100 の特定の特徴および制限された液体表面圧のために、通常の活性アルミナ (>2 m3/g) よりも小さくなります。 結果の特定の表面積、細孔径、および細孔容積は、高純度 Al2O3、大きな細孔寸法、および大きな細孔容積 (>0.1 cm3/g) という触媒担体の要求を満たします。

比表面積プロファイラーを使用して、2°C および 700°C での熱分解アウトプットの N900 吸脱着等温線を分析しました。 絶対圧が0.5を超えると、熱分解アウトプットの吸着量が急激に増加します。 毛細管凝縮、吸着等温線、脱着等温線が重ならないため、実質的なヒステリシスサイクルが発生します。 等温線は、BDDT の吸脱着等温線の分類の XNUMX 番目のカテゴリに分類されます。 調査結果は、マイクロポアとメソポアが熱分解アウトプットの顆粒全体に均等に出ていることを明らかにしています。

さらに、deBoer のヒステリシス サイクルの分類によると、比較圧力が 0.9 の場合、脱離のヒステリシス速度が大きく変化し、相対圧力が 0.5 の場合、脱着線のヒステリシス速度が著しく変化します。 明確なヒステリシス ループは、700 つの熱分解出力に見られます。 したがって、XNUMX°C で生成される噴霧熱分解出力のヒステリシス サイクルは、SEM の調査結果と一致する、インク ボトル型および平行板穴を備えたヒステリシス ループ型水素として特徴付けられます。

900°C で、アイテムのヒステリシス サイクルはタイプ H3 として特徴付けられ、スリット状の開口部で接続されます。 出力は、温度が上昇すると、噴霧熱分解法が活性アルミナの比表面積を改善し、細孔サイズを増加させることも明らかにしています。 これらの結果は、大孔径の活性アルミナ吸着剤を製造するための提案されたアプローチが実行可能であることを示しています。

活性アルミナの再生

活性アルミナの乾燥では、活性アルミナの再生が必要です。 高温窒素は、通常、乾燥剤の更新をパージするために使用されます。 水と活性アルミナの間の強い相互作用により、いくつかの従来の手順では、吸着された液体を完全に脱着することができません。 加熱と脱着の手順は、加熱、洗浄、冷却の XNUMX つのフェーズに分かれています。 

加熱温度が高いほど、脱着再生が大きくなります。 活性アルミナ加熱修復の場合、温度範囲は摂氏 180 ～ 350 度です。 通常、活性アルミナカラムの温度は 4 時間で摂氏 280 度まで上昇します。 気温は毎時間摂氏約50度の割合で上昇しています。

高温での高濃度の水蒸気により、活性アルミナの骨格が劇的に劣化する可能性があるため、活性アルミナ床は、加熱中に窒素、空気、生成ガス、または別の適切なガスで洗浄する必要があります。

フラッシングガスに含まれる水分の量は再生効率に大きな影響を与えるため、フラッシングガスに水を混入してはなりません。 活性アルミナ床が再生された後、吸着法の前に冷蔵する必要があります。冷却ガスを使用して床を洗浄し、保持水を除去し、冷却ガスと収着サイクルが同じ経路を流れます。

活性アルミナを使用してプロピレンなどの乾燥液体を再生する場合、活性アルミナ床を介して液体を行き止まりなく循環させる必要があります。 その結果、加熱すると、残留液体が反応または浸炭し、吸着ループの有効性と機能寿命が制限されます。

活性アルミナの場合 良品質、材料の寿命が延びます。 乾燥剤の再生は、それがどんなに恐ろしいものであろうと、素晴らしいものであろうと、将来の用途に利用されるべきです. 一方、高品質の活性アルミナの有効性は、寿命を延ばし、 乾燥条件を改善する.

活性アルミナ再生の目的は何ですか?

活性アルミナのフッ化物の最大吸着容量は、アルミナの物理的および化学的特性、ならびにろ過される水によって影響を受けます。 しばらくすると、活性アルミナはフッ化物イオンで濃縮され、水からフッ化物イオンを除去する能力が低下します。 この程度の活性アルミナは、「枯渇活性アルミナ」として知られています。

ユーザーには 1 つの選択肢があります。 古い活性アルミナを新しいものと交換します。 枯渇した活性アルミナを補充することもできます。 再生費用は消耗した活性アルミナを新しいものに交換する場合の 15/XNUMX であるため、費用対効果の高いオプションであり、全体の運用費用と新しいものを待つ時間を削減できるため、選択するのに適したオプションです。到着するXNUMXつ。

要件

• 化学

1. 水酸化ナトリウム： - 商用グレードの苛性ソーダとしても知られています
2. 商用グレードの濃硫酸
3. ライム
4. 弱塩基（通称重曹）
5. 弱酸（酢酸）
6. 試薬による YES/NO フッ化物テスト キック

• 詳細

1. バランススケール

• その他の必需品 

1. 目盛り付きプラスチックバケツ
2. プラコンテナ(200L)
3. pHストリップ（2～10.5の範囲）
4. プラスチックメスシリンダー(100ML(2)、1000ML(2))
5. ゴム手袋
6. ラバーエプロン
7. プラスチックロッド
8. ゴーグル

再生方法論:

Alt-Text:ボード上の付箋

• 排出された家庭用フィルター (メッシュ サイズ 0.106 mm) から正確な量の AA をナイロン バッグにロードします。 活性アルミナの輸送中にこぼれないようにしてください。
• 100gの苛性ソーダ粒をプラスチックの皿や瓶に入れ、ゴム手袋で砕く。
• 10リットルの水に苛性ソーダを静かに溶かします。 フレークをプラスチック棒で混ぜて溶かします。 得られるアルカリ混合物は、1% NaOH です。
• 疲れた AA の首にナイロン袋を結びます。 弱めた苛性ソーダ (NaOH) 混合物が入ったバケツにナイロン袋を入れます。 2 時間ごとにバケツの中でバッグを回転させ、苛性ソーダ溶液と枯渇した活性アルミナが接触していることを確認します。 8時間後、バレルから袋を取り出し、残ったアルカリをバケツに排出します。 苛性ソーダの組み合わせは、5 kg の AA を治すのに XNUMX 回だけ使用する必要があることに注意してください。
• 使用済みのバレルからの苛性ソーダ溶液を沈澱タンクに半分入れます。
• ナイロン袋を 10 リットルのきれいな水で満たされたプラスチック バレルに挿入します。 これが洗浄手順の開始点です。 手順 4 の指示に従って、ナイロン バッグを垂直方向および水平方向に数回バウンドさせます。そのたびに新しい水を使用して、洗浄手順を少なくとも XNUMX 回繰り返します。 このクレンジング段階では、生のフッ化物含有水を使用することができます。
• 手袋を着用し、酸容器から濃硫酸 100mL をメスシリンダーに移す。 15リットルの水が入った10リットルのプラスチックバケツにゆっくりと酸を注ぎます。 酸を加えるときは、プラスチックの棒を使って水をかき混ぜます。 得られた酸の組み合わせは、0.4 N 硫酸 (H2SO4) です。 酸を扱うときは絶対に水を使用しないでください。 大事故を起こす力があります。
• 活性アルミナを充填したナイロン バッグを酸溶液を充填したバケツに移す前に、余分な水分を吸着します。 上記の手順 4 の指示に従って、活性化アルミナをナイロン バッグ内で垂直方向および水平方向にスライドさせて、酸溶液との接触を確実にします。 4 時間後、袋を持ち上げて余分な酸を捨てます。できれば一晩置いてください。

活性アルミナを再生する際の注意事項

苛性ソーダと酸を使用する場合は、特別な注意が必要です。 必要な予防措置を講じないと、あなたや他の人が重大な怪我を負う可能性があります。 けがをしないように、以下の対策を厳守してください。

• 化学薬品は、子供の手の届かない、密閉されたパントリーなどの安全な場所に保管する必要があります。
• ボトルを輸送するときは、細心の注意が必要です。 ボトルの首を持って持つとボトルが割れて大変な事になります。 ボトルの底を両手でつかみます。 バケツなどのボトル ​​トランスポーターを使用して正規化し、保管キャビネットからワークスペースにボトルを移動します。 コンパクトで扱いやすい容器をご活用ください。
• 苛性ソーダは水分を含むと効果がなくなります。 そのため、苛性ソーダのボトルにはしっかりと蓋をする必要があります。
• 酸やアルカリを扱うときは、必ずゴム手袋とゴーグルを着用してください。

製造のヒント

1. 詳細評価

施設を立ち上げる前に考慮すべきもう XNUMX つの項目は、 包括的な評価. 在庫管理と供給にどれだけの費用がかかるかをよく知っておく必要があります。 また、プラントを効率的に運営するために必要な従業員数も知っておく必要があります。 コストを効果的に管理するには、コストを認識しておく必要があります。

活性アルミナの製造には、製造プロセス全体に専門家が取り組む必要があります。

2. 投資収益率の優先順位付け

製造施設の設立に関しては、何に投資する準備ができているか、会社に何をもたらしたいかを非常に明確にする必要があります.先に進む前に、投資収益率が最優先事項であることを確認してください. . 

興味深いことに、多くの投資家は、時間がかかりすぎると考えて、完全な監査の実施を何年も延期しています。 そのような考えを捨てて、正しい数字を出すことに専念してください。 また、投資収益率全体を高めるために、開発が必要な分野について調査を行う必要があります。

3. スタッフへの昇進の提案を活用する

プラントの立ち上げに続いて、時間をかけていくつかの調整を行う必要があります。 自分で新しいアイデアを思いつくのは難しいかもしれません。 とはいえ、スタッフを巻き込んで手続きすることで、よりスムーズに進めることができます。 同僚とブレインストーミング戦略ミーティングを行うと、同僚の有用性に驚かれることでしょう。 実際、ほとんどの従業員は、特別な方法で会社に貢献できるため、このような活動に参加することを楽しんでいます。

4. 自動化に投資する

私たちは、ほとんどすべてが機械化され、機械によって制御される情報化時代に生きています。 どんな種類の機械があなたの会社の効率に最も有益であるかを見るために、いつでもいくらかの研究を行うことができます. 繰り返しの仕事を自動化して人件費を節約することを考慮してください。

5. 貨物運送業者やベンダーと交渉して、可能な限り最高の価格を得る

製品の輸送を支援するために貨物運送業者に連絡すると、少しの交渉なしでは受け入れてはならない費用が提示されます。 あなたは両方とも商売に従事していることを常に心に留めておいてください、そしてあなたの両方に利益をもたらす契約と戦うのはあなた次第です. ベンダーと同じことを行うのも良い考えです。 価格を額面どおりに受け取ることを拒否することで、ビジネスを大切にしていることを示してください。

ボトムライン

これで、活性化アルミナを作成する準備が整いました。 そういえば、手続き全体が怖いと思う場合は、雇うという選択肢があります 業界専門家ジャロン あなたを助けること。 これは私たちの専門分野です。 お問い合わせ お客様の吸着剤と活性アルミナの要件を満たすことができると確信しています。