101 活性アルミナ製造プロセスガイド

この乾燥剤の主な機能は「吸着」と呼ばれ、水分を吸収して空気を乾燥させることである。空気中の水分子は、機械の腐食や氷の形成を引き起こす可能性があり、どちらも危険で損害を与える。その結果、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となる。

アルミナの製造はかなり単純なプロセスである。さて、もし活性アルミナ製造あなたの施設で、私たちはあなたが完全に準備するためにあなたに知らせるべきことがいくつかあると確信しています。本題に入ろう！

活性アルミナとは？

活性アルミナは、聞いたことがあるかもしれないし、ないかもしれない物質である。一方、活性アルミナは、おそらくあなたやあなたの家族の役に立っていることだろう。あなたの蛇口にある浄水器にも含まれているかもしれない。

活性アルミナは、様々な液体や気体を乾燥させる優れた乾燥剤です。微視的に「つぶされた」非常に透過性の高い球状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。その結果、さまざまな仕事をこなすことができる。例えば、乾燥ガスに使用することができる。その安全伝送揮発性ガスの場合、ガスの乾燥が頻繁に必要になる。例えばプロパンは、機械の錆を防ぐために使用前に乾燥させなければならない。

活性アルミナの一般的な用途

その結果、活性アルミナは、有害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る。可溶性金属のような生産活動からの汚染物質は、雨水に集まる可能性がある。また、ヒ素や鉛のような汚染物質が雨水によって地下水に流れ込むこともある。採掘作業.活性アルミナは、危険な事故だけでなく、長期間放置され、今になってようやく浄化されつつある有毒地域の浄化にも使用できる。

活性アルミナは経済的な清掃方法.危険物質と結合する性質があるため、廃棄後に危険物質が再び周囲に浸透しないことを保証する。

活性アルミナが非常に安定しているという事実は、重要な特徴である。化学的性質や構造を変えることなく、さまざまな物質と結合することができる。浸透性の構造であるため、表面積は質量よりもはるかに大きく、活性アルミナは、さまざまな物質と結合することができる。相当量の物質.

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することができる。過酸化水素、天然ガス、ガソリンの製造において、乾燥と光沢付けに使用される。

また、工場や下水処理場、一般家庭の水の浄化にも使われている。フッ化物、鉛、ヒ素、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る。

その優れた衝突耐性、気孔容量、そして化学的・物理的弾力性活性アルミナは、今日のハイテクの世界で最も重要かつ有用な材料のひとつである。

吸着剤

気体および液体の両用途で非常に効果的な吸着剤として、活性アルミナは他の媒体から特定の成分を除去するために様々な産業で使用されている。

活性アルミナは、水からフッ素を除去するための経済的な吸着である水ろ過での使用で、吸着剤として最もよく認識されている。また、ヒ素、鉛、硫黄など他の多くの不純物も除去できる。

乾燥剤

吸着剤としての作用と区別できないが、活性アルミナは次のようなこともできる。空気中の水分を吸収する活性アルミナは、シリカゲルと同様、水分をキャッチして閉じ込め、素材を乾燥状態に保つことができる。湿度50％の場合、活性アルミナは乾燥剤として自身の質量の20％まで水を吸収することができる。

活性アルミナのような乾燥剤は、工場内の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る。活性アルミナに吸着した水分は、熱処理後に脱着し、アルミナを再利用することができます。

触媒

活性アルミナは触媒としても頻繁に使用され、触媒としての役割と、他の触媒の不活性トランスポーターまたは基材としての役割を果たす。

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・ガスプラントの硫黄抽出において最も広く採用されているクラウス触媒である。

活性アルミナの特徴と利点

摩耗の低減は、カラムの圧縮解除時やローディング時の篩い分けの低減、圧力低下の低減、アフターフィルターの閉塞の可能性の低減を意味する。
再生乾燥手順における活性アルミナシートの使用は、長年の経験がある。
活性アルミナの均一なビーズ寸法は、低圧降下を確実にし、チャンネリングを減少させ、全ベッドカラム部分の使用を可能にする。
粉塵の発生を抑えるため、ドライヤータワーには粉砕堅牢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、他のタイプの除湿剤が必要な場合、プレベッド成分として活性アルミナを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。水の停滞はアルミナビーズに影響を与えません。この乾燥剤の大きな吸着能力は、水温が下がると回復します。全面改装.

必要な機械と材料

1000℃の温度
0.3MPaの圧力
AlCl3
水
管状炉
窒素
リアクター
流量制御バルブ
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、ボーマイトなど）として始まり、ボーキサイト鉱石をアルミナに変換するバイエル法における一連の化学反応によって形成される物質である。

活性アルミナ焼成

水酸化アルミニウムが生成されると、ロータリーキルンで熱処理される。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脱水または結合水分を除去するために適用される。

アルミナ骨格は活性化中に非常に透過性が高くなる。手続きパラメータ滞留時間や温度プロファイルなど、最終製品の品質に影響を与えるために利用される。最終製品の特徴は、最初のボーキサイトの組成にも影響される可能性がある。

活性アルミナ凝集

凝集は、通常、活性アルミナが最終的に望む用途に基づいて望まれる。吸着剤や触媒を扱う場合、これは特に当てはまる。

活性アルミナの凝集は、ユニークな用途のニーズを満たすために、非常に高いレベルのカスタマイズを提供します。凝集は、以下の属性を調整するために頻繁に使用されます：

粒子の寸法分布
バルク密度
耐破壊性
消耗品/粉塵発生量能力
流動能力

活性アルミナ "ビーズ "の製造には、アグロメレーター、ピンミキサー、ディスクペレタイザー、あるいはこれらの混合物を使用する方法など、さまざまな方法がある。

活性アルミナ試験

通常、試験は、様々な目的に対して期待通りに機能する活性アルミナ生産物の開発に不可欠なステップである。バッチ及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構成要素を試験するために頻繁に使用される。さらに、所望の特徴を持つ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、様々な凝集技術や有望なバインダーを試験することが頻繁に提案されている。

ジャロンが提供する試験施設バッチやパイロット・スケールの熱・凝集試験を行うことができる。熱と凝集を統合した連続手順ループの試験も可能です。この唯一無二の試験環境では、以下のデータを収集できます。手順と材料データ意図した目的に適した製品を生み出す手順を開発するために、製造状況のシミュレーションも行う。

様々な温度における活性アルミナの熱力学的評価

結晶面では、典型的なAl2O3の主回折パターンが発生する。AlCl3結晶の熱分解温度が900℃に達すると、Al2O3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転移温度が900℃であるためである。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℃以下であるべきである。

活性アルミナは700℃で焼結するとラメラ状になるが、他の温度では顆粒状になる。固体試薬は、最初は液体状態から沈殿し、噴霧熱分解手順で丸い顆粒に変化する。温度が上がると熱分解生成物は不均一になり、粗い外面になる。一方、ラメラ構造の生成は見られない。これらの知見は、より高い温度での焼結が、最終的な構造をラメラ状から凹凸のある表面へと変化させることを示している。

異なる温度以下では、生成物の特定の表面積は94～52.4 m2/g、細孔直径は12.12～17.78 nm、細孔容積は0.2655～0.2128 cm3/gであった。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は減少し、これはSEMデータと一致する。噴霧熱分解法の副生成物の比表面積は、AlCl3の特殊な特徴と液面圧の制限により、一般的な活性化アルミナ（100m2/g以上）よりも小さい。結果の特定の表面積、細孔直径、細孔容積は、高純度Al2O3、大きな細孔寸法、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ている。

比表面積プロファイラーを用いて、700℃と900℃における熱分解出物のN2吸脱着等温線を解析した。絶対圧が0.5を超えると、熱分解生成物の吸着量は急速に増加する。毛管凝縮、吸着等温線、脱着等温線は重ならないので、実質的なヒステリシスサイクルが生じる。この等温線は、BDDTによる吸脱着等温線の分類の4番目のカテゴリーに入る。この結果から、熱分解生成物の顆粒全体に微細孔とメソ孔が均一に存在していることが明らかになった。

さらに、deBoerのヒステリシスサイクルの分類によれば、比較圧力が0.9の時、脱離のヒステリシス速度は大きく離れ、相対圧力が0.5の時、脱離線のヒステリシス速度は著しく変化する。2つの熱分解出力には、明確なヒステリシスループが見られる。700℃で生成された噴霧熱分解出力のヒステリシスサイクルは、このように、インク瓶型および平行平板孔を有するヒステリシスループ型水素として特徴付けられ、これはSEMの所見と一致する。

900℃の場合、項目のヒステリシスサイクルは、スリット状の開口部と接続されているタイプH3として特徴付けられる。また、温度が上昇すると、噴霧熱分解法によって活性アルミナの比表面積が向上し、細孔径が大きくなることも明らかになった。これらの結果は、大細孔サイズの活性アルミナ吸着材を製造するための提案アプローチが実行可能であることを示している。

再生活性アルミナ

活性アルミナの乾燥では、活性アルミナの再生が必要である。乾燥剤更新のパージには一般的に高温窒素が使用される。水と活性アルミナの強い相互作用のため、従来のいくつかの手順では吸着した液体を完全に脱着することができない。加熱脱着手順は、加熱、洗浄、冷却の3段階に分けられる。

加熱温度が高いほど、脱着再生は広範囲に及ぶ。活性アルミナ加熱復元の温度範囲は180～350℃である。4時間の場合、活性アルミナカラムの温度は通常280℃まで上昇する。温度は1時間ごとに約50℃の割合で上昇している。

高温での高濃度の水蒸気は活性アルミナの骨格を劇的に劣化させるため、活性アルミナ床を加熱しながら窒素、空気、製品ガス、または他の適切なガスで洗浄しなければならない。

フラッシングガスに含まれる水分量は再生効果に大きな影響を与えるため、水を混入させてはならない。活性アルミナベッドが再生された後、吸着法の前に冷却する必要があり、冷却ガスはベッドの洗浄と保持水の除去に使用され、チルガスと吸着サイクルは同じ経路を流れる。

活性アルミナをプロピレンのような乾燥液体の再生に使用する場合、活性アルミナ床を経由して液体を行き止まりなく循環させる必要がある。その結果、加熱され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る。

活性アルミナが良質その結果、素材の寿命は延びる。乾燥剤の再生は、どんなに恐ろしくても、どんなに素晴らしくても、今後の用途に活用されるべきものである。一方、高品質の活性アルミナの有効性は、寿命を延ばす可能性がある。乾燥条件を改善する.

活性アルミナ再生の目的は？

活性アルミナのフッ化物最大吸着能は、アルミナの物理的・化学的性質やろ過する水に影響される。ある時間が経過すると、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する。この程度の活性アルミナは "疲弊した活性アルミナ "として知られている。

ユーザーには2つの選択肢がある。古い活性アルミナを新しいものと交換する。枯渇した活性アルミナを補充することもできる。再生費用は、枯渇した活性アルミナを新しいものに交換する場合の15分の1なので、全体的な運転費用や新しいものが届くまでの待ち時間を減らすことができ、費用対効果の高い選択肢です。

必要条件

ケミカル

水酸化ナトリウム：商業用苛性ソーダとしても知られる。
市販グレードの濃硫酸
ライム
弱塩基（通称：重曹）
弱酸（酢酸）
YES/NOフッ化物検査試薬付きキック

設備

バランス・スケール

その他の必需品

目盛り付きプラスチックバケツ
プラスチック容器(200L)
pHストリップ（測定範囲：2～10.5）
プラスチック計量円筒(100ML(2)、1000ML(2))
ゴム手袋
ラバーエプロン
プラスチック棒
ゴーグル

再生の方法論：

Alt-Text：ボード上の付箋紙

ナイロン袋に、家庭用フィルターから排出された活性アルミナの正確な量（メッシュサイズ0.106mm）を入れる。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。
ゴム手袋をはめ、プラスチック板または瓶の中で苛性ソーダ顆粒100gを粉砕する。
10リットルの水に苛性ソーダを静かに溶かす。プラスチック棒でフレークを混ぜて溶かす。出来上がったアルカリ混合液は1％のNaOHである。
ナイロン袋を疲れたAAの首に巻く。ナイロン袋を、弱くした苛性ソーダ（NaOH）混合液の入ったバケツに入れる。苛性ソーダ溶液と消耗した活性アルミナが接触するように、2時間ごとにバケツの中で袋を振り回す。8時間後、樽からバッグを取り出し、残ったアルカリをペール缶に排出する。苛性ソーダの組み合わせは、5kgのAAを硬化させるのに1回しか使用する必要がないことは特筆に値する。
沈殿槽に、使用済みの樽の苛性ソーダ溶液を半分入れる。
10リットルのきれいな水を入れたプラスチック樽にナイロン袋を入れる。ここから洗浄が始まる。ステップ4の指示に従って、ナイロンバッグを縦と横に数回バウンドさせる。洗浄手順をさらに少なくとも2回繰り返し、その都度新しい水を使用する。この洗浄段階には、フッ化物を含んだ原水を使用することができる。
手袋をして、100mLの濃硫酸を酸容器からメスシリンダーに移す。10リットルの水を入れた15リットルのプラスチック製バケツに、酸をゆっくりと注ぐ。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る。得られた酸性の組み合わせは、0.4N硫酸（H2SO4）である。酸を扱うときは絶対に水を使わないこと。大きな事故を引き起こす可能性がある。
活性アルミナ入りナイロンバッグを酸溶液入りバケツに移す前に、余分な水分を吸着させる。ナイロン袋の中の活性アルミナを、上記ステップ4で指示したように縦横にスライドさせ、酸溶液とよく接触させる。4時間後、袋を持ち上げ、余分な酸を捨てる。

活性アルミナの再生で注意すべきこと

苛性ソーダや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。怪我を避けるために、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安全な場所に保管する。
ボトルを運搬する際には、細心の注意が必要である。ボトルの首の部分を持って運ぶと、ボトルが割れてとんでもないことになりかねません。ボトルの根元を両手で持つ。保管棚から作業スペースにボトルを移すには、バケツなどのボトル・トランスポーターを使うのが普通です。コンパクトで扱いやすい容器を活用する。
苛性ソーダは水分を含むとその効果を失う。そのため、苛性ソーダボトルにはしっかりとキャップをしなければならない。
酸やアルカリを扱う際は、必ずゴム手袋とゴーグルを着用すること。

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一つの項目は、以下の通りである。総合評価.在庫管理と供給にどれだけの費用がかかるか、見当をつけておく必要がある。また、工場を効率的に運営するために必要な従業員の数も把握しておく必要がある。コストを効果的に管理するためには、コストを把握しておく必要があります。

活性アルミナの製造には、全製造工程に携わる専門家が必要である。

2.投資収益率の優先順位付け

製造施設を設立するとなれば、何に投資する用意があるのか、何をもたらして欲しいのかを極めて明確にしなければならない。それ以上先に進む前に、投資収益率を最優先事項としてください。

興味深いことに、多くの投資家が、完全な監査は時間がかかりすぎると考え、何年も先延ばしにしている。そんな考えは捨てて、数字を正しく把握することに集中しよう。また、投資収益率全体を高めるために、開発が必要な分野の調査も行うべきである。

3.スタッフへの昇進提案を活用する

工場の立ち上げ後、時間をかけて何度か調整を行う必要があります。一人で新しいアイデアを出すのは難しいかもしれない。しかし、スタッフを巻き込むことで、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の作戦会議を開けば、その有用性に驚くはずだ。実際、ほとんどの社員は、特別な形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る。

4.自動化への投資

私たちは、ほとんどすべてのものが機械化され、機械によって制御される情報化時代に生きている。どのような機械が御社の効率化に最も有益か、いつでも調査することができます。繰り返しの多い仕事を自動化し、給与を節約することも考慮に入れましょう。

5.可能な限り最良の価格を得るために、貨物輸送業者やベンダーと交渉する。

製品の輸送を手伝ってくれる貨物運送業者に連絡すると、少し値切ることなしに受け入れてはならない費用を提示してきます。常に、あなた方は商取引をしているのだということを念頭に置き、あなた方双方にメリットのある契約を争うのはあなた方次第なのです。業者に対しても同じようにするのがよい。額面どおりの価格設定を拒否することで、あなたのビジネスにも価値があることを示しましょう。