активированный оксид алюминия для осушки или очистки воздуха

Описание

Внешний вид

Технические характеристики

Выбор размера частиц

Осушка жидкостей

Регенерация

Упаковка

Условия транспортировки и хранения

Описание

Чтобы избежать нежелательного образования жидкости и льда и сопутствующих проблем с коррозией и загрязнением катализатора, из воздуха и прочих газов удаляют воду. Стадии удаления воды присутствуют в разнообразных процессах, в числе которых кондиционирование воздуха и осушка газов в промышленности. Использование активированного оксида алюминия — один из основных способов удаления воды из воздуха или потоков газов, он особенно хорошо подходит для осушки сжатого воздуха или газов с высокой относительной влажностью. Низкая стоимость, химическая и физическая стабильность, возможность регенерации и высокая емкость по поглощению воды — это факторы, способствовавшие такому широкому применению оксида алюминия.

Осушка в промышленности предъявляет самые жесткие требования, особенно в случае осушки воздуха, когда заказчикам нужны высокие скорость газа и давление, а также требуется частая регенерация.

Обычным сырьем для получения активированного оксида алюминия является боксит - алюминиевая руда, состоящая из гидроксидов алюминия, оксидов железа и кремния, сырьё для получения глинозёма и глинозёмосодержащих огнеупоров.

Процесс Байера является циклическим процессом извлечения чистой окиси алюминия  (глинозема) из боксита, в процессе которого боксит под действием щелочи превращается в алюминаты натрия. После промывки и разделения удаляется «красный шлам» (с такими примесями как оксиды железа и кремния), и получается гиббсит.

Стандартно активированный оксид алюминия в промышленности производят благодаря прокаливанию гиббсида при температуре 400-600°С.

Качество активированного оксида алюминия определяется соотношением содержаний в бокситовой руде двух химических соединений, имеющих различные кристаллохимические характеристики, - гиббсита и бемита. Когда крупные зерна гиббсита, получаемые в данном процессе, подвергаются термической дегидратации без применения специальных технологий, полученный продукт на данной стадии производства обладает низкой удельной поверхностью (лишь несколько квадратных метров на грамм) и небольшим объемом пор, что обусловлено присутствием неактивного бемита, содержание которого доходит до 40%. В связи с этим разработана специальная технология, называемая «флэш процесс», которая позволяет производить активированный оксид алюминия с большой площадью поверхности, большим удельным объемом пор и исключительно высокими адсорбционными характеристиками.

В ходе глобальных исследований и совершенствования технологии производства разработаны оптимальные соотношения, необходимые для производства различных сортов оксида алюминия, обладающих нужным сочетанием требуемой адсорбционной емкости и таких желательных физических параметров, как прочность на раздавливание и устойчивость к истиранию.

Внешний вид

Активированный оксид алюминия AxSorb представляет собой гранулированный материал белого цвета, в форме шариков правильной формы. Адсорбенты AxSorb не имеют запаха.

Технические характеристики

Компания «Химические Системы» предлагает обширный ассортимент активированного оксида алюминия AxSorb для осушки воздуха и различных газов производства компании Axens – ведущего производителя оксида алюминия.

Адсорбционная емкость зависит от реакционной способности центров на поверхности и измеряется как объем воды адсорбированной на единицу площади поверхности.

Выбор размера частиц

В равновесной зоне выбор размера частиц диктуется перепадом давления. В зоне массопереноса необходим одновременный учет перепада давления и эффективности. Из общих соображений, частицы меньшего размера за счет более быстрой диффузии обеспечивают лучший массоперенос.

Осушка жидкостей

Активированным оксидом алюминия AxSorb можно осушать большинство потоков, включая жидкости. Обычно жидкости осушают в режиме восходящего потока, чтобы обеспечить лучшее распределение по слою Al2O3. Регенерацию можно проводить либо с помощью паров осушенного продукта, либо с помощью сухого газа (например, метана). На практике при осушении жидкостей задаются времена контакта гораздо больше, чем при осушении газов, поскольку содержание влаги на единицу объема потока выше. В случае некоторых жидкостей эффективного осушения можно добиться за время контакта 1 минута или менее.

Регенерация

Наиболее распространена конфигурация с двумя адсорберами, один из которых работает в режиме адсорбции, а другой — в режиме регенерации. Когда зона массопереноса  подходит к выходу из слоя, большая часть слоя насыщена, и необходимо восстановить первоначальную адсорбционную емкость путем десорбции. Поэтому, после того, как проведен расчет колонны адсорбера, следующим шагом является определение путей регенерации осушителя. В случае легких задач, как при незначительном снижении точки росы, для регенерации может быть достаточно понижения давления.

• Изменение относительного давления (КЦА: короткоцикловая адсорбция)

Согласно этому методу, называемому безнагревная осушка посредством колебаний давления, регенерация проводится путем сброса давления части осушаемого воздуха (около 15% при 7 бар) до атмосферного за счет расширения. Такой сброс давления приводит к тому, что расширившийся воздух становится крайне сухим, поскольку парциальное давление воды, содержащейся в нем, резко снижается. Продувка сухим воздухом вызывает десорбцию влаги с осушителя и выносит десорбированную влагу из аппарата осушки. Однако, если требуется достичь низкой точки росы, в дополнение к сбросу давления необходимо использовать нагрев. Если парциальное давление адсорбата в газе снижать только за счет сброса давления, то его концентрация на поверхности будет выше, чем значение, соответствующее изотерме адсорбции. Это явление — гистерезис —обусловлено сильным удерживанием молекул воды. Более полно они десорбируются при нагревании с использованием горячего сухого газа при пониженном давлении.

• Периодическая термическая регенерация (TSA – адсорбция с перепадом температур)

Регенерацию проводят, пропуская через обводненный осушитель поток горячего газа. Наиболее часто применяются температуры от 160°C до 220°C, в зависимости от состава газа регенерации и содержания в нем воды. В качестве газа регенерации можно применять:

• сухой газ при том же или более низком давлении, что и влажный осушаемый газ;
• сам осушаемый газ при том же или пониженном давлении.

Обычно регенерацию проводят в направлении, противоположном осушаемому потоку. При этом большая часть воды, которая удерживается около входа в слой, не переносится через все пространство аппарата. Таким образом, часть слоя не контактирует с горячим влажным газом, что уменьшает гидротермальное старение. Если нужны умеренные показатели (например, воздух КИП), то достаточно создания в слое температуры 160°C. В тех случаях, когда требуются наивысшие показатели, например, снижение содержания влаги в продукте до долей ppm (низкотемпературные приложения), минимальная температура регенерации, приемлемая в промышленности, равна 180 °C. Таким образом, можно использовать для регенерации  различные недорогие периодические источники тепла. Однако, если газ регенерации содержит влагу, требуется нагрев до 220 °C. Разумеется, последующее охлаждение должно происходить в отсутствие влаги. Если время регенерации ограничено, или если в наличии имеется лишь ограниченное количество газа регенерации, то газ необходимо нагревать сильнее, чтобы обеспечить подвод достаточного тепла (соответственно теплоте десорбции адсорбированной воды). Можно использовать температуру до 250°C, что приводит к незначительному сокращению срока службы.

Слой охлаждают пропусканием через него холодного газа, при этом в газе не должно быть воды, которая может снизить адсорбционную емкость слоя еще до начала следующего цикла осушки. Если нет в наличии сухого газа, очень важно, как только температура слоя станет ниже 100°C, продолжать охлаждение в замкнутом контуре. Таким образом в установке в виде паров остается количество воды, пренебрежимо малое по сравнению с массой осушителя. Необходимо следить, чтобы вода не поступала из конденсатора или из частей оборудования, не подвергавшихся продувке. Если невозможно избежать охлаждения путем продувки влажным газом, то нужно проводить его в том же направлении, что и осушку.

Упаковка

Активированный оксид алюминия AxSorb  упаковываются в надежную и удобную промышленную упаковку – фибровые бочки различной емкости:

Условия транспортировки и хранения

Адсорбенты на основе активированного оксида (окиси) алюминия AxSorb рекомендуется хранить при следующих условиях:

• не подвергать грубому физическому воздействию,
• хранить в сухом и вентилируемом помещении и только на паллетах,
• в бочках идентичных по емкости допускается штабелирование на паллетах максимум в два яруса,
• защищать от влаги и воздействия агрессивной влажной атмосферной среды,
• защищать от попадания прямых солнечных лучей.

Оксид алюминия AxSorb не горючь и не взрывоопасен. Адсорбенты AxSorb  на основе оксида алюминия транспортируют всеми видами транспорта, в крытых транспортных средствах, в соответствии с правилами перевозки, действующими на данном виде транспорта. Специальные требования при транспортировке адсорбента наземным, морским и воздушным транспортом не предъявляются. Транспортная маркировка должна содержать указание «Беречь от влаги».

При соблюдении условий транспортировки и хранения в невскрытой заводской упаковке (с неповрежденными внешними пломбами) гарантийный срок хранения составляет 3 года с даты изготовления.