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Dieser Beitrag wurde zuletzt von Ich bin gutmütig am 2016-8-9 09:39 bearbeitet. Adsorbentien können nach Größe der Poren, Form der Partikel, chemischem Aufbau sowie Oberflächenpolarität klassifiziert werden. Dazu gehören beispielsweise Adsorbentien mit groben oder feinen Poren, Adsorbentien in pulvriger, körniger oder streifenförmiger Form, sowie Adsorbentien aus Kohlenstoff oder Oxiden. Ebenso gibt es polare und nicht-polare Adsorbentien. Häufig verwendete Adsorbentien sind verschiedene Aktivkohlenadsorbentien, die auf kohlenhaltigen Rohstoffen basieren, sowie Adsorbentien aus Metall- und Nichtmetalloxiden (z. B. Silikagel, Aluminiumoxid, Molekülsiebe, natürliche Tonstoffe usw.). Die wichtigsten Kennzahlen zur Bewertung von Adsorbentien sind: die Adsorptionskapazität für verschiedene Gaskontaminanten, der Abnutzungsgrad, die lose Packdichte, die Oberflächenfläche sowie die Druckfestigkeit. Zur Entfernung von Giftgasen, zur Raffination von Erdöl und Pflanzenölen, zum Schutz vor Viren und Schimmelpilzen, zur Gewinnung von Benzin aus Erdgas sowie zur Entfärbung von Essig und anderen braunen Stoffen. Häufig verwendete Adsorbentien in der Industrie sind: Silikagel, aktives Aluminiumoxid, Aktivkohle, Molekularsiebe usw. Zudem gibt es Adsorptionsmaterialien, die speziell für die selektive Adsorption bestimmter Bestandteile entwickelt wurden. Silikonkautschuk ist ein hydrophiler, polarer Trockenmittel, das hauptsächlich zur Trocknung sowie zur Trennung von Gasgemischen und Erdölbestandteilen verwendet wird. Silikon, das in der Industrie verwendet wird, gibt es in zwei Arten: mit groben und mit feinen Poren. Bei relativ hoher Luftfeuchtigkeit kann die Adsorptionskapazität von Silikagel mit groben Poren 80 Prozent des Gewichts des Adsorbens erreichen; bei niedriger Luftfeuchtigkeit ist die Adsorptionskapazität hingegen **geringer als bei Silikagel mit feinen Poren. Die Eigenschaften des aktiven Aluminiumoxids hängen vom ursprünglichen Strukturzustand des Hydroxids ab. In der Regel handelt es sich nicht um reines Al2O3, sondern um eine teilweise gehydratierte, amorphe, poröse Struktur. In dieser Struktur finden sich nicht nur amorphe Gelstrukturen, sondern auch Kristalle des Hydroxids. Da die Oberfläche seiner Kapillarkanäle eine hohe Aktivität aufweist, wird es auch als aktives Aluminiumoxid bezeichnet. Es hat eine starke Affinität zu Wasser und ist ein Adsorptionsmittel zur tiefen Trocknung von Spuren von Wasser. Aktivkohle wird aus kohlenhaltigen Rohstoffen wie Holzkohle, Fruchtschalen und Kohle hergestellt, indem diese durch Karbonisierung und Aktivierung verarbeitet werden. Die Aktivierungsmethoden lassen sich in zwei Hauptkategorien einteilen, nämlich die chemische Aktivierung und die gasbasierte Aktivierung. Die Reaktivierungsmethode besteht darin, chemische Stoffe wie Zinkchlorid und Kaliumsulfid in die Rohstoffe hinzuzufügen und diese anschließend in einer inerten Atmosphäre zu erhitzen, um sie zu karbonisieren und zu aktivieren. Die Gasaktivierungsmethode besteht darin, das Aktivkohlematerial in einer inerten Atmosphäre zu erhitzen. In der Regel werden zunächst die flüchtigen Bestandteile bei Temperaturen unter 700 °C entfernt. Anschließend wird Wasserdampf, Kohlendioxid, Rauchgas oder Luft zugeführt, und die Reaktion findet im Temperaturbereich von 700 bis 1200 °C statt, wodurch die Aktivkohle aktiviert wird. Aktivkohle weist viele kapillare Strukturen auf, wodurch sie eine hervorragende Adsorptionsfähigkeit besitzt. Daher findet es vielfältige Anwendungen in Bereichen wie Wasserreinigung, Entfärbung und Gasadsorption. Zeolithe zeichnen sich dadurch aus, dass sie als Molekularsiebe fungieren. Sie weisen ein gleichmäßiges Porenvolumen auf – beispielsweise die Porengrößen 3A0, 4A0, 5A0 und 10A0. Zeolit 4A0 mit einem Porenradius von 4A0 kann Methan und Ethan adsorbieren, aber nicht Alkanen mit mehr als drei Kohlenstoffatomen. Es wird weit verbreitet zur Adsorptions-Trennung von Gasen, zur Trocknung von Gasen und Flüssigkeiten sowie zur Trennung von n- und isopentan verwendet. Kohlenstoffmolekularsiebe sind im Grunde auch eine Art Aktivkohle. Im Gegensatz zu herkömmlichen kohlenstoffbasierten Adsorbenten weisen sie ein gleichmäßig verteiltes Mikroporvolumen in einem engen Bereich auf. Die Größe der Mikroporen entspricht in der Regel dem Durchmesser der zu trennenden Gasmoleküle. Die Oberfläche der Mikroporen macht in der Regel mehr als 90 Prozent der Gesamt-Oberfläche des Kohlenstoffmolekularsiebs aus. Die Porenstruktur von Kohlenstoffmolekularsieben weist in der Regel folgende Struktur auf: Große Poren haben einen Durchmesser, der mit der Außenseite der Kohlenstoffkörner in Verbindung steht. Von diesen großen Poren gehen Übergangsporen ab, und von diesen wiederum gehen Mikroporen ab. Im Trennprozess fungieren die Makroporen hauptsächlich als Transportwege, während die Mikroporen als Molekülsiebe wirken. Zu den Methoden zur Herstellung von Kohlenstoffmolekularsieben aus Kohle gehören die Karbrierungsmethode, die Gasaktivierungs Methode, die Kohlenstoffablagerungsmethode sowie die Immissionsmethode. Davon ist die Karbrierungsmethode die einfachste, doch um hochwertige Kohlenstoffmolekularsiebe herzustellen, müssen diese Methoden in Kombination verwendet werden. Kohlenstoffmolekularsiebe haben sich im Bereich der Lufttrennung zur Herstellung von Stickstoff erfolgreich bewährt und bieten auch bei der Trennung anderer Gase große Perspektiven. Molekularsiebe werden in der Chemieindustrie als feste Adsorbentien eingesetzt. Die von ihnen aufgenommenen Stoffe können wieder freigesetzt werden, und Molekularsiebe können nach ihrer Verwendung regeneriert werden. Es wird auch zur Trocknung, Reinigung, Trennung und Rückgewinnung von Gasen und Flüssigkeiten verwendet. Ab den 1960er Jahren wurden sie in der Ölraffinerieindustrie als Krackkatalysatoren eingesetzt. Heute gibt es zahlreiche Molekularsiebkatalysatoren, die für verschiedene Katalyseprozesse geeignet sind.