활성 알루미나 재생 방법에 대한 종합 가이드

포화된 활성 알루미나(Activated Alumina)는 활성화 과정에서 빠르게 탈수되며, 이는 활성 알루미나에 의한 건조 및 흡착의 핵심 원리입니다. 물리적 흡착 과정인 활성화 후에는 가역적으로 수분을 재흡착할 수 있습니다. 활성 알루미나는 물에 대한 흡착력이 뛰어나기 때문에 다른 어떤 흡착제보다 뛰어난 건조 효과를 나타냅니다. 마찰력과 농도가 매우 낮은 상황에서도 흡착 용량이 상당히 높습니다.

그 결과, 해당 제품이 사용되는 곳이라면 어디에서나 심한 건조함을 느낄 수 있습니다. 이 활성 알루미나 더 넓은 적용 범위와 역학 조건 하에서도 항상 현저히 높은 건조 효율을 발휘합니다. 흡착 용량이 크고, 흡착 속도가 빠르며, 열 안정성이 뛰어나고, 작업 반복성이 일관적이며, 액체에 노출되어도 부서지지 않습니다.

활성화된 알루미나를 어떻게 재생할 수 있는지 파악하는 데 어려움을 겪고 계시다면, 이 글이 그 궁금증을 풀어드릴 것입니다. 자세한 내용을 알아보려면 계속 읽어보세요!

왜 활성 알루미나를 재생하는가?

알루미나의 물리적·화학적 특성과 정수 대상 물은 불소 농도에 영향을 미칩니다. 활성 알루미나의 흡착 용량. 활성 알루미나(Activated Alumina)는 일정 시간이 지나면 불소 이온으로 포화되어 물에서 불소 이온을 제거하는 능력을 상실합니다. 이러한 상태의 활성 알루미나를 “소진된 활성 알루미나(Exhausted Activated Alumina)”라고 부릅니다.

사용자에게는 두 가지 대안이 있습니다. 오래된 활성 알루미나를 새 것으로 교체하거나, 소진된 활성 알루미나를 재생할 수 있습니다. 재생 방식은 소진된 활성 알루미나를 새 것으로 교체하는 데 드는 비용의 1/15에 불과하므로 경제적입니다.

활성 알루미나 재생에는 무엇이 필요합니까?

재생 과정을 성공적으로 진행하려면 다음 항목들이 필요합니다:

화학 물질 관련 요건

상업용 가성소다(수산화나트륨)
상업용 농축 황산
라임
베이킹 소다(약한 염기)
초산(약산)
시약이 포함된 YES/NO 불소 검사 키트

장비

저울의 균형

그 밖의 준비물

눈금이 표시된 플라스틱 양동이
플라스틱 용기(200L)
pH 테스트지(측정 범위 2~10.5)
플라스틱 계량 실린더(100mL(2개), 1000mL(2개))
고무 장갑
고무 앞치마
플라스틱 막대
고글

활성 알루미나를 재생하는 방법

활성 알루미나의 건조 과정에서는 활성 알루미나의 재생이 필요합니다. 대부분의 경우, 고온의 질소를 사용하여 건조제를 퍼지하고 재생합니다. 다른 많은 기술에서는 다음 이유로 인해 흡착된 액체를 완전히 탈착하기 어렵습니다. 강력한 상호작용 물과 활성 알루미나 사이에서 이루어집니다. 3단계로 진행되는 가열 및 탈착 공정에는 가열, 정제, 냉각 과정이 포함됩니다.

탈착 재생이 포괄적일수록 가열 온도는 더 높아집니다. 활성 알루미나의 가열 재생 온도는 섭씨 180도에서 350도 사이입니다. 활성 알루미나 타워의 온도는 보통 섭씨 280도까지 올려 4시간 동안 유지합니다. 가열 속도는 시간당 약 섭씨 50도입니다.

극한 온도에서 높은 수증기 함량은 활성 알루미나의 구조를 심각하게 손상시킬 수 있으므로, 가열하는 동안 활성 알루미나층을 질소, 공기, 생성 가스 또는 기타 허용되는 가스로 세척해야 합니다.

세정 가스에는 수분이 포함되어서는 안 되는데, 이는 세정 가스의 수분 함량이 재생 효과에 심각한 영향을 미치기 때문이다. 활성 알루미나층이 재생된 후에는 흡착 공정을 진행하기 전에 반드시 냉각해야 하며, 이때 냉각 가스는 알루미나층을 세정하고 수분 함유를 방지하기 위해 사용되므로, 냉각 가스의 흐름 방향과 흡착 루프의 흐름 방향은 동일해야 한다.

활성 알루미나를 프로필렌과 같은 건조 액체에 적용할 경우, 재생 과정에서 액체가 활성 알루미나층을 막힘 없이 통과하도록 해야 합니다. 그렇지 않으면 가열 시 잔류 액체가 반응하거나 탄화되어 흡착 사이클의 효율과 수명이 저하됩니다.

활성 알루미나의 품질이 우수하면 그 수명이 연장됩니다. 품질이 아무리 나쁘거나 훌륭하더라도, 향후 사용을 위해서는 반드시 흡습제 재생 과정을 거쳐야 합니다. 그러나 그 성능은 고품질 활성 알루미나 수명을 연장하고 건조 조건을 개선할 수 있습니다.

재생 절차:

나일론 봉지에 가정용 필터(메쉬 크기 0.106 mm)에서 걸러낸 AA 전량을 채워 넣으십시오. 활성 알루미나를 옮기는 전 과정에 걸쳐 내용물이 쏟아지지 않도록 주의하십시오.
고무 장갑을 끼고 플라스틱 접시나 주전자에 가성소다 플레이크 100g을 녹입니다.
10리터의 물에 가성소다를 조심스럽게 넣으십시오. 결정이 잘 녹도록 플라스틱 막대로 저어 주십시오. 이렇게 만들어진 알칼리 용액은 1% NaOH 용액입니다.
지친 활성 알루미나(AA)의 목 부분에 나일론 주머니를 묶어주세요. 나일론 자루를 양동이에 담긴 희석된 가성소다(NaOH) 용액에 넣으십시오. 2시간마다 양동이 안에서 자루를 흔들어 가성소다 용액과 소모된 활성 알루미나(AA)가 잘 접촉하도록 하십시오. 8시간 후 양동이에서 자루를 꺼내고, 남아 있는 알칼리 용액을 양동이로 배출하십시오. 참고로, 약 5kg의 활성 알루미나(AA)를 처리하는 데 가성소다 용액은 한 번만 사용하면 됩니다.
양동이에 담긴 사용 후의 가성소다 혼합물을 침전조에 반 정도 채우십시오.
플라스틱 양동이에 깨끗한 물 10리터를 채우고 그 안에 나일론 봉지를 넣으세요. 여기서 세척 과정이 시작됩니다. 4단계에서 안내한 대로 나일론 봉지를 위아래로 몇 번 흔들어 주세요. 매번 깨끗한 물을 사용하여 이 세척 과정을 최소 두 번 더 반복하세요. 이 세척 단계는 불소가 함유된 원수를 사용해도 무방합니다.
장갑을 착용한 상태에서 산 용기에서 100mL의 농축 황산을 눈금 실린더로 옮겨 담습니다. 물 10리터가 채워진 15리터 플라스틱 양동이의 가장자리를 따라 조심스럽게 황산을 부어 넣습니다. 황산을 부을 때는 플라스틱 막대로 물을 저어줍니다. 이렇게 하여 0.4 N 황산(H₂SO₄) 용액이 얻어집니다. 산으로 작업할 때는 절대로 물을 첨가하지 마십시오. 심각한 폭발 사고로 이어질 수 있습니다.
활성 알루미나로 채워진 나일론 주머니를 산 용액이 담긴 양동이로 옮기기 전에 남아 있는 물을 모두 빼내십시오. 나일론 주머니 속의 활성 알루미나와 산 혼합물이 잘 접촉할 수 있도록, 위 4단계에 명시된 대로 주머니를 위아래로 흔들어 주십시오. 4시간 후(가급적이면 하룻밤 동안 방치한 후) 주머니를 들어 올려 남아 있는 산을 따라 버리십시오.

개별 가구 차원의 노력

정제된 활성 알루미나를 나일론 주머니를 통해 가정용 불소 제거 장치로 되돌려 넣으십시오. 옮기는 동안 활성 알루미나가 떨어지지 않도록 주의하십시오.
이제 가정용 정수 필터를 사용하셔도 됩니다. 정수된 물의 불소 농도는 1.5 mg/L보다 훨씬 낮아야 합니다.

주의해야 할 사항

가성소다와 산을 다룰 때는 특별한 주의 사항을 반드시 준수해야 합니다. 다음 조치를 취하지 않을 경우, 본인이나 다른 사람이 심각한 부상을 입을 수 있습니다. 피해를 방지하기 위해 아래에 언급된 주의 사항을 엄격히 준수하십시오:

산이나 알칼리를 다룰 때는 항상 고무 장갑과 보호 안경을 착용하십시오.
화학물질은 어린이의 손이 닿지 않는 곳, 예를 들어 문이 닫힌 옷장 같은 안전한 장소에 보관하십시오.
병을 옮길 때는 각별한 주의가 필요합니다. 병 목 부분을 잡고 옮기면 병이 깨져 심각한 사고로 이어질 수 있습니다. 양손으로 병의 바닥을 잡으십시오. 보관 캐비닛에서 작업 공간으로 병을 운반할 때는 항상 양동이 같은 병 운반용기를 사용하십시오. 다루기 쉬운 소형 병을 사용하십시오.
가성소다는 수분을 흡수하면 효능이 떨어집니다. 따라서 가성소다 병은 단단히 밀봉해야 합니다.

결론

자, 이제 소진된 활성 알루미나를 재생할 준비가 되셨네요. 말 나온 김에, 다음에 활성 알루미나를 구매하실 때는 품질 좋은 제품을 선택하셔야 합니다. 바로 이것이 Jalon에서 우리가 전문으로 하는 분야입니다. 문의하기 또한 저희는 활성 알루미나를 비롯한 모든 종류의 건조제에 대한 고객님의 요구를 충족시켜 드릴 수 있다고 확신합니다.