Мембранная PSA: 【Тема на неделю】{27 июня 2011 г.} Давайте обсудим вопросы, связанные с адсорбентами

2. Описание адсорбентов ① Виды адсорбентов: В промышленности часто используются такие адсорбенты, как силикагель, активированный алюминий, активированный уголь, молекулярные сита. Кроме того, существуют адсорбционные материалы, разработанные для селективной адсорбции определенных компонентов. А. Силикагель: Адсорбенты на основе силикагеля представляют собой синтетический аморфный диоксид кремния. Это жесткая непрерывная сеть сферических частиц диоксида кремния в гелеобразном состоянии. Их обычно получают путем смешивания раствора соды кремниевой с неорганическими кислотами. Силикагель обладает высокой способностью к адсорбции не только воды, но и углеводородов, CO2 и других веществ. Б. Активный алюминий оксид: активные алюминий оксиды представляют собой твердые вещества, обладающие сильной способностью к взаимодействию с водой. Они получаются путем нагревания гидратов алюминия с последующей дегидратацией. Их свойства зависят от структуры исходного гидроксида; как правило, это не чистый Al2O3, а полугидратированная аморфная пористая структура, в которой присутствуют как аморфные гели, так и кристаллы гидроксида. Поскольку поверхность капиллярных каналов в нем обладает высокой активностью, его также называют активным алюминиевым оксидом. В основном используется для сушки газов. В. Активированный уголь: получают путем карбонизации и активации углеродсодержащих материалов, таких как древесный уголь, кожура фруктов, уголь и т. д. Методы активации делятся на две основные категории: методы активации с использованием химических веществ и методы активации с использованием газов. Метод активации с помощью химикатов заключается в добавлении в сырье таких химических веществ, как хлорид цинка и сульфид калия, после чего происходит нагрев в атмосфере, не способствующей реакциям, с целью карбонизации и активации. Метод активации газом заключается в нагревании сырья из активированного угля в неактивной атмосфере; обычно при температуре ниже 700°C удаляются летучие компоненты. Затем в систему подают водяной пар, углекислый газ, дымовые газы, воздух и т. д., и при температуре от 700 до 1200°C происходит реакция, в результате которой материал активируется. Особенности адсорбентов на основе активированного угля заключаются в том, что оксидные группы и неорганические примеси, находящиеся на его поверхности, придают ей слабополярные или неполярные свойства. Кроме того, благодаря чрезвычайно большой внутренней площади поверхности, активированный уголь является эффективным адсорбентом, способным поглощать большое количество различных слабополярных и неполярных органических молекул. Нашли применение в таких областях, как обработка воды, отбеливание, адсорбция газов и др. D. Молекулярные сита из цеолитов: также называемые синтетическими цеолитами или молекулярными ситами, представляют собой кристаллические формы силикоалюминатов, содержащих щелочно-земельные элементы. Это сильно полярные адсорбенты, обладающие стабильной структурой пор и высокой способностью к селективному адсорбированию. Они имеют высокую способность адсорбировать такие газы, как CO, CH4, N2, Ar, O2. Широко используется для адсорбционной сепарации газов, сушки газов и жидкостей, а также для разделения нормального и изометилового углеводородов. Е. Углеродные молекулярные сита: на самом деле это тоже своего рода активированный уголь. Это специальный адсорбент, изготовленный из углерода с использованием особых процедур его осаждения; он предназначен для очистки воздуха от азота. Размеры пор в таких ситах очень мелкие – они немного больше по размеру, чем диаметр молекул кислорода. Благодаря этому такие сита отлично подходят для разделения азота и кислорода в воздухе. F. Адсорбенты с нагруженным медью: в таких адсорбентах медные соли наносятся на твердые вещества вроде молекулярных сит, активированного угля или алюминия оксида. Благодаря способности монооксида углерода к координации с медью происходит избирательная адсорбция монооксида углерода, что повышает его способность к адсорбции. В настоящее время метод химической адсорбции наиболее эффективно применяется в небольших и средних установках для восстановления и очистки монооксида углерода; примером такой технологии является CO-PSA, разработанная японской компанией Chiyoda Chemical Engineering, в которой в качестве адсорбента используется CuAlCl4/Al2O3. Многие учреждения в нашей стране, такие как Пекинский университет, Даляньский технический институт и Юго-западный институт химической промышленности, также разработали специальные адсорбенты для CO-PSA, например, адсорбент PU-1, созданный лабораторией Pioneer при Пекинском университете. Благодаря этому адсорбенту значительно повысилась селективность и объем поперечного адсорбирования угарного газа; в настоящее время он используется в промышленных целях.

Ответ к 1#: Основное охлаждение в процессе получения кислорода. Насколько я знаю, для этой цели используются различные адсорбенты: активированный алюминиевый оксид, силикагель, 5A, 13X, PU8 и т. д. Все эти материалы в настоящее время широко применяются

Адсорбенты можно разделить по происхождению на натуральные адсорбенты и синтетические адсорбенты. Природные адсорбенты в основном включают диатомовую землю, белую глину, натуральные цеолиты и т. д. Белая глина используется в качестве средства для деколорации и десульфуризации тяжелых фракций нефти и смазочных материалов. Синтетические адсорбенты в основном делятся на: 1) активированный уголь, который используется преимущественно для извлечения органических соединений из смесей газов и жидкостей. 2. Силиконовая смола относится к полярным адсорбентам; вода, спирты, фенолы, амины и ненасыщенные углеводороды могут адсорбироваться им в первую очередь. 3. Активный алюминиевый оксид — хорошая гидротермическая стабильность. 4. Молекулярные сита — высокая селективность; широко используются в процессах адсорбции, каталитических реакциях и для ионного обмена.

Выбор адсорбента должен осуществляться с учетом характеристик системы разделения. Необходимо выбирать подходящий адсорбент, исходя из его свойств. Это сложная задача, требующая комплексного подхода. При необходимости можете обратиться ко мне по QQ

Мы производим как азот, так и кислород; кроме того, у нас есть медицинский кислород. Для этого нам нужны только молекулярные сита и активированный уголь

Ответ на сообщение 2#: Я из числа абонентов широкополосного интернета. Похоже, на втором этаже есть соответствующие материалы. Можно ли их одолжить? Спасибо. cumtlijin@163.com

Ответ на сообщение 2#: У абонентов широкополосного интернета на втором этаже, наверное, есть материалы, связанные с PSA. Не могли бы вы их прислать? У нас недавно возникли проблемы с производством водорода; мы пытаемся выяснить причину проблем. Электронная почта: wuyushijun1106@163.com