Las principales funciones de este desecante, denominadas de "adsorción", son absorber agua y secar el aire. Las moléculas de humedad en el aire pueden provocar corrosión en la maquinaria y la formación de hielo, dos fenómenos peligrosos y perjudiciales. En consecuencia, es vital eliminar estas moléculas para que el engranaje y el equipo puedan seguir funcionando con normalidad.
La producción de alúmina es un proceso bastante sencillo. Ahora bien, si se desea fabricación de alúmina activada en sus instalaciones, estamos seguros de que hay algunas cosas que debemos informarle para que esté totalmente preparado. ¡Manos a la obra!
¿Qué es la alúmina activada?
La alúmina activada es una sustancia de la que puede haber oído hablar o no. En cambio, es muy probable que la alúmina activada le haya beneficiado a usted y a su familia. Puede que incluso esté escondida en el filtro de agua de su grifo.
La alúmina activada es un excelente desecante para secar una gran 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. Por ejemplo, pueden utilizarse con gases secos. El sitio 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, que también podría dar lugar a fugas importantes.
Aplicaciones comunes de la alúmina activada
En consecuencia, la alúmina activada es excepcionalmente buena para recuperar residuos tóxicos y corrientes de agua de lluvia contaminadas. Los contaminantes procedentes de la actividad productiva, como los metales solubles, pueden acumularse en el agua de lluvia. También puede arrastrar contaminantes como el arsénico y el plomo a las aguas subterráneas como consecuencia de operaciones mineras. La alúmina activada se puede utilizar para limpiar no sólo percances peligrosos, sino también zonas tóxicas que han estado abandonadas durante mucho tiempo y que sólo ahora se están limpiando.
La alúmina activada es un forma económica de limpiar el entorno. Garantiza que las sustancias peligrosas no se infiltren de nuevo en el entorno tras ser desechadas debido a su proclividad a aglutinarse con ellas.
El hecho de que la alúmina activada sea excepcionalmente estable es una característica importante. Puede crear enlaces con una gran variedad de sustancias sin cambiar su química ni su estructura. Debido a su estructura permeable, su superficie es sustancialmente mayor que su masa, lo que le permite ingerir un cantidad considerable de sustancias.
La alúmina activada es también un buen deshumidificador, lo que significa que puede eliminar la humedad de las condiciones ambientales y de otros gases. Se utiliza para la desecación y lustración en la fabricación de peróxido de hidrógeno, gas natural y gasolina.
También se utiliza para limpiar el agua en fábricas, plantas de tratamiento de aguas residuales y viviendas. El flúor, el plomo, el arsénico y otros contaminantes se eliminan eficazmente del agua potable.
Gracias a su excelente tolerancia a los choques, capacidad de porosidad y resistencia química y físicaLa alúmina activada es uno de los materiales más importantes y útiles en el mundo de la alta tecnología actual.
Adsorbentes
La alúmina activada es un adsorbente muy eficaz tanto para gases como para líquidos y se utiliza en diversas industrias para eliminar determinados componentes de otros medios.
La alúmina activada es más conocida como adsorbente por su uso en la filtración de agua, en la que resulta económica para eliminar el fluoruro del agua. También puede eliminar otras impurezas, como el arsénico, el plomo y el azufre.
Desecantes
Indistintamente de su acción como adsorbente, la alúmina activada también puede absorben el agua del aireLa alúmina activada, al igual que el gel de sílice, puede atrapar agua para mantener secos los materiales. A un nivel de humedad del 50%, la alúmina activada puede absorber hasta el 20% de su propia masa en agua como desecante.
Los desecantes, como la alúmina activada, se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, incluida la eliminación del vapor de los gases en las fábricas. El agua adsorbida en la alúmina activada puede desorberse y la alúmina reciclarse tras tratamientos térmicos.
Catalizadores
La alúmina activada también se emplea con frecuencia como catalizador, sirviendo tanto de catalizador como de transportador inerte o sustrato para otros catalizadores.
La alúmina activada es más conocida como catalizador Claus, y es el catalizador Claus más empleado en la extracción de azufre en las plantas de petróleo y gas.
Características y ventajas de la alúmina activada
- Una menor atrición implica un menor tamizado durante la descompresión o la carga de la columna, así como una menor disminución de la presión y una menor probabilidad de obstrucción del posfiltro.
- El uso de láminas de alúmina activada en procedimientos de secado regenerativo cuenta con una larga experiencia.
- La dimensión uniforme de los granos de alúmina activada garantiza una caída de presión baja, lo que reduce la canalización y permite utilizar toda la porción de columna del lecho.
- Para reducir la formación de polvo, en las torres de secado debe utilizarse un desecante de alta resistencia al aplastamiento. Esta propiedad permite utilizar alúmina activada como ingrediente del lecho previo 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 afecta a las perlas de alúmina. La importante capacidad de adsorción del desecante puede recuperarse después de un renovación completa.
Máquina y materiales necesarios
- 1000°C de temperatura
- La presión de 0,3 MPa
- AlCl3
- Agua
- Horno tubular
- Nitrógeno
- Reactores
- Válvulas reguladoras de caudal
- 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 Bayer, que convierte el mineral de bauxita en alúmina.
Activar la calcinación de alúmina
Una vez creado, el hidróxido de aluminio se procesa térmicamente en un horno rotatorio. Esta etapa de calcinación se aplica a la deshidratación o eliminación de la humedad ligada del hidróxido de aluminio, con el fin de formar alúmina u óxido de aluminio.
La estructura de alúmina se vuelve muy permeable durante la activación, que se produce dentro de un intervalo de temperaturas definido, con parámetros del procedimiento como el tiempo de permanencia y el perfil de temperatura utilizados para influir en las cualidades del producto final. Las características del producto final también pueden verse influidas por la composición del origen inicial de la bauxita.
Aglomeración de alúmina activada
La aglomeración suele ser deseable en función de la aplicación final de la alúmina activada. Esto es especialmente cierto cuando se trata de adsorbentes y catalizadores.
La aglomeración de alúmina activada ofrece un gran nivel de personalización para satisfacer las necesidades de aplicaciones únicas. La aglomeración se utiliza con frecuencia para regular los siguientes atributos:
- Distribución dimensional de las partículas
- Densidad a granel
- Resistencia a la fractura
- Cantidad de atrición/generación de polvo Capacidad
- Capacidad de fluido
Existe una gran variedad de métodos para fabricar "perlas" de alúmina activada, incluyendo el uso de un aglomerador, mezcladores de espigas, peletizador de discos o una mezcla de estos métodos.
Pruebas con alúmina activada
Las pruebas suelen ser un paso vital en el desarrollo de una producción de alúmina activada que funcione como se espera para diversos fines. Los hornos de 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 diversas técnicas de aglomeración, así como posibles aglutinantes, a fin de adquirir los datos de proceso necesarios para desarrollar un aglomerado con las características deseadas.
Jalon proporciona un instalación de pruebas donde pueden realizarse pruebas térmicas y de aglomeración por lotes y a escala piloto. También es posible realizar pruebas de bucles de procedimientos continuos que integren la térmica y la aglomeración. Este entorno de pruebas único en su género permite recopilar procedimiento y datos del materialy 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 distintas temperaturas
En la cara del cristal se producen los principales patrones de difracción típicos del Al2O3. Los picos característicos del Al2O3 surgen en las caras del cristal cuando la temperatura de pirólisis del cristal de AlCl3 alcanza los 900°C. Esto se debe a que la temperatura de transición de la fase cristalina de la alúmina es de 900°C. Esto se debe a que la temperatura de transición de la fase cristalina de la alúmina es de 900°C. Dado que el Al2O3 es la fase primaria de la alúmina activada, la temperatura de pirólisis debe ser inferior 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 inicialmente desde el estado líquido y luego se convierten en gránulos redondos en el procedimiento de pirólisis por pulverización. Los resultados de la pirólisis se vuelven desiguales a medida que aumenta la temp, dando lugar a exteriores rugosos. En cambio, la creación de la estructura laminar pasa desapercibida. Estos resultados demuestran que la sinterización a temperaturas más elevadas transforma la arquitectura final de laminar a irregular con superficies desiguales.
A diferentes temperaturas, las áreas superficiales particulares de los productos oscilan entre 94 y 52,4 m2/g, los diámetros de poro entre 12,12 y 17,78 nm, y los volúmenes de poro entre 0,2655 y 0,2128 cm3/g. A medida que aumentan las temperaturas de pirólisis, disminuyen las superficies particulares de los subproductos de alúmina, lo que es congruente con los datos del SEM. Las áreas superficiales particulares de los productos del procedimiento de pirólisis por pulverización son menores que las de la alúmina activada típica (>100 m2/g) debido a las características particulares del AlCl3 y a la presión superficial restringida del líquido. Las áreas superficiales, los diámetros y los volúmenes de los poros de los resultados satisfacen los requisitos del portador del catalizador: Al2O3 de gran pureza, grandes dimensiones de los poros y gran volumen de los poros (>0,1 cm3/g).
Se utilizó el perfilador de superficie específica para analizar las isotermas de adsorción-desorción de N2 de los productos de pirólisis a 700°C y 900°C. Cuando la presión absoluta supera 0,5, el volumen de adsorción de los productos de pirólisis aumenta rápidamente. Dado que la condensación capilar, la isoterma de adsorción y la isoterma de desorción no se solapan, surge un ciclo de histéresis sustancial. La línea de isoterma entra en la cuarta categoría de la categorización de isotermas de adsorción-desorción de BDDT. Los resultados revelan que los microporos y mesoporos se distribuyen uniformemente por todos los gránulos del producto de la pirólisis.
Además, según la categorización de deBoer del ciclo de histéresis, cuando la presión comparativa es de 0,9, la velocidad de histéresis de la línea de desorción se rompe en gran medida, y cuando la presión relativa es de 0,5, la velocidad de histéresis de la línea de desorción cambia notablemente. Se pueden encontrar distintos ciclos de histéresis en dos salidas de pirólisis. Así pues, el ciclo de histéresis de la salida de pirólisis por pulverización producida a 700°C se caracteriza como un bucle de histéresis tipo Hidrógeno con agujeros en forma de botella de tinta y de placa paralela, lo que concuerda con los hallazgos del SEM.
A 900°C, el ciclo de histéresis del artículo se caracteriza como tipo H3, que está relacionado con aberturas en forma de hendidura. Los resultados también revelan que cuando aumenta la temperatura, el método de pirólisis por pulverización mejora la superficie específica de la alúmina activada y aumenta el tamaño de los poros. Estos resultados demuestran que el método propuesto para producir adsorbentes de alúmina activada de gran tamaño de poro es viable.
Regeneración de alúmina activada
En el secado de alúmina activada, es necesario regenerar la 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 Celsius para la restauración por calentamiento de alúmina activada. Durante 4 horas, la temperatura de la columna de alúmina activada se eleva normalmente a 280 grados Celsius. La temperatura aumenta a un ritmo de unos 50 grados Celsius cada hora.
Debido a que una elevada concentración de vapor de agua a altas temperaturas puede degradar drásticamente la estructura de la alúmina activada, el lecho de alúmina activa debe lavarse con nitrógeno, aire, gas producto u otro gas apropiado mientras se calienta.
No debe incorporarse agua al gas de enfriamiento porque la cantidad de humedad que contiene tiene un impacto significativo en la eficacia de la regeneración. Una vez regenerado el lecho de alúmina activa, debe refrigerarse antes del método de adsorción, utilizándose el gas refrigerante para limpiar el lecho y eliminar el agua retenida, y fluyendo el gas refrigerante y el ciclo de adsorción por la misma vía.
Cuando se utiliza alúmina activada para regenerar líquidos secos como el propileno, es necesario hacer circular el líquido a través del lecho de alúmina activa sin que haya puntos muertos. Por consiguiente, al calentarse, el líquido residual reaccionaría o se carburaría, lo que limitaría la eficacia y la vida útil del bucle de adsorción.
Si la alúmina activada es de buena calidadla vida útil del material se alargará. La regeneración del desecante, por horrible o sorprendente que sea, debe aprovecharse en usos futuros. Por otra parte, la eficacia de la alúmina activada de alta calidad puede prolongar la vida útil y mejorar las condiciones de secado.
¿Para qué sirve la regeneración de alúmina activada?
La capacidad máxima de adsorción de fluoruro de la alúmina activada depende de las propiedades físicas y químicas de la alúmina, así como del agua que se va a filtrar. Al cabo de un tiempo, la alúmina activada se concentra con los iones de flúor y disminuye su autoridad para eliminar los iones de flúor del agua. Este grado de alúmina activada se conoce como "alúmina activada agotada".
Los usuarios tienen dos opciones Sustituir la Alúmina Activada antigua por una nueva. También puede reponer la Alúmina Activada que se haya agotado. Dado que los gastos de regeneración son 1/15 de lo que cuesta sustituir una Alúmina Activada agotada por una nueva, es una opción rentable y la mejor para elegir, ya que reduce los gastos generales de funcionamiento, y el tiempo necesario para esperar a que llegue una nueva.
Requisitos
- Química
- Hidróxido de sodio: también conocido como sosa cáustica comercial.
- Ácido sulfúrico concentrado de calidad comercial
- Cal
- Base débil (comúnmente conocida como bicarbonato sódico)
- Ácido débil (ácido acético)
- SÍ/NO patada de prueba de fluoruro con reactivo
- Equipamiento
- Balanza de equilibrio
- Otros elementos esenciales
- Cubo de plástico con graduaciones
- Contenedor de plástico (200L)
- Tira de pH (rango de 2-10,5)
- Cilindro medidor de plástico(100ML(2), 1000ML(2))
- Guantes de goma
- Delantal de goma
- Varilla de plástico
- Gafas
La metodología de la regeneración:
Alt-Text:Notas adhesivas en la pizarra
- Cargue la bolsa de nailon con la cantidad exacta de AA del filtro doméstico que se ha vaciado (tamaño de malla 0,106 mm). Asegúrese de que no haya derrames durante el transporte de la alúmina activada.
- Con guantes de goma, aplaste 100 g de gránulos de sosa cáustica en un plato o botella de plástico.
- En 10 litros de agua, disolver suavemente la sosa cáustica. Mezcla los copos con una varilla de plástico para disolverlos. La mezcla alcalina resultante es NaOH al 1%.
- Ata la bolsa de nailon alrededor del cuello del AA cansado. Coloque la bolsa de nailon en el cubo con la mezcla de sosa cáustica debilitada (NaOH). Agite la bolsa en el cubo cada 2 horas para asegurarse de que la solución de sosa cáustica y la alúmina activada agotada están en contacto. Transcurridas 8 horas, retire la bolsa del barril y escurra el álcali restante en el cubo. Cabe mencionar que la combinación de sosa cáustica sólo necesita utilizarse una vez para curar 5 kg de AA.
- Llenar hasta la mitad el depósito de decantación con la solución de sosa cáustica del barril que se ha utilizado.
- Introduzca la bolsa de nailon en un barril de plástico lleno con 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 unas cuantas 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 fase de lavado puede utilizarse agua sin fluorar.
- Utilizando guantes, transfiere 100 ml de ácido sulfúrico concentrado del recipiente del ácido a una probeta. Vierte lentamente el ácido en un cubo de plástico de 15 litros que se haya llenado con 10 litros de agua. Al añadir el ácido, utiliza una varilla de plástico para agitar el agua. La combinación ácida obtenida es ácido sulfúrico 0,4 N (H2SO4). Nunca utilices agua cuando trabajes con ácidos. Puede provocar un grave accidente.
- Antes de transferir la bolsa de nylon llena de alúmina activada al cubo lleno de solución ácida, adsorba cualquier 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 tire el exceso de ácido, preferiblemente durante la noche.
Aspectos a tener en cuenta al regenerar las alúminas activadas
Cuando trabaje con sosa cáustica y ácido, debe tener especial cuidado. Si no toma las precauciones necesarias, usted y otras personas pueden sufrir lesiones importantes. Para evitar lesiones, respete estrictamente las medidas que se indican a continuación:
- Los productos químicos deben mantenerse fuera del alcance de los niños y en un lugar seguro, como una despensa cerrada.
- Al transportar las botellas, es esencial extremar las precauciones. Si se sujeta la botella por el cuello, puede fracturarse, culminando en una terrible tragedia. Sujete la base de la botella con ambas manos. Normalice el uso de un transportador de botellas, como un cubo, para trasladar una botella del armario de almacenamiento al lugar de trabajo. Aproveche los recipientes compactos y fáciles de manejar.
- Cuando la sosa cáustica contiene humedad, pierde su eficacia. Como consecuencia, la botella de sosa cáustica debe estar bien tapada.
- Utilice siempre guantes de goma y gafas protectoras cuando manipule ácidos o álcalis.
Consejos de fabricación
1. Evaluación detallada
Otro elemento a tener en cuenta antes de poner en marcha la instalación es un evaluación exhaustiva. Debe tener una buena idea de cuánto dinero gastará en la gestión de inventarios y suministros. También debe saber cuántos empleados necesitará para gestionar la planta con eficacia. Debe ser consciente de sus costes para poder gestionarlos con eficacia.
La fabricación de alúmina activada requiere expertos que trabajen en todo el proceso de producción.
2. Priorización del rendimiento de la inversión
Cuando se trata de establecer una planta de fabricación, hay que tener muy claro en qué se está dispuesto a invertir y qué se quiere que aporte la empresa. Antes de seguir adelante, asegúrate de que el retorno de la inversión es tu principal prioridad.
Curiosamente, muchos inversores posponen durante años la realización de una auditoría completa porque creen que lleva demasiado tiempo. Deshágase de tales pensamientos y concéntrese en hacer bien los números. También debe investigar las áreas que requieren desarrollo para aumentar el rendimiento total de la inversión.
3. Utilice sugerencias de promoción para su personal
Tras el lanzamiento de su planta, tendrá que hacer varios ajustes a lo largo del tiempo. Puede resultar difícil aportar nuevas ideas por sí solo. Sin embargo, si involucra a su personal en el procedimiento, puede hacer que vaya más fluido. Organice una reunión estratégica de brainstorming con sus compañeros de trabajo y se sorprenderá de lo útiles que pueden ser. De hecho, la mayoría de los empleados disfrutan participando en este tipo de actividades, ya que les permiten contribuir a la empresa de una manera especial.
4. Invertir en automatización
Vivimos en la era de la información, en la que casi todo puede mecanizarse y controlarse mediante 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 nóminas.
5. Negocie con los transportistas de carga y los proveedores para obtener el mejor precio posible
Cuando se ponga en contacto con una empresa de transporte de mercancías para que le ayude a transportar sus productos, le ofrecerán un coste que no debe aceptar sin regatear un poco. Tenga siempre presente que ambos están en el comercio, y depende de usted contender con un contrato que beneficie a ambos. También es buena idea hacer lo mismo con tus proveedores. Demuestre que usted también valora su negocio negándose a aceptar los precios al pie de la letra.
Lo esencial
Ya está todo listo para fabricar su alúmina activada. Hablando de eso, si todo el procedimiento te parece intimidante, tienes la opción de contratar a expertos del sector Jalon para ayudarle. Esta es nuestra especialidad. Póngase en contacto con nosotros y confiamos en poder satisfacer sus necesidades de adsorbentes y alúmina activada.
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