Производство активного оксида алюминия | Полезное
Активный оксид алюминия (Al2O3) используется в химической промышленности как носитель катализаторов (каталитического риформинга), катализатор и осушитель, и в качестве производного для смешанных катализаторов. Будучи аморфным веществом, Al2O3 имеет пористую консистенцию, что делает его качественным гидрофильным сорбентом, близким по свойствам мелкопористому силикагелю. Производство активного оксида алюминия необходимо для осушки различных жидкостей (нефти, бензина, гексана), газов (воздуха, природного газа, сжиженного углеводородного газа, углекислого газа), очистки технических масел от продуктов окисления, в хроматографии, для статической осушки при консервации оборудования, а также для других работ газо- и нефтеперерабатывающей промышленности.
Активный оксид алюминия: производство и стандартизация
Производство активного оксида алюминия строго контролируется на соответствие стандартам технологического регламента.
Al2O3имеет вид белых цилиндрических гранул или шариков диаметром 5 мм. Иногда гранулы имеют кремовый оттенок, что также допускается. В зависимости от производимой марки вещество имеет следующие формулы: АОА-1, АОА-2 и АОА-3. Активный оксид алюминия не имеет огне- и взрывоопасных свойств, но при работе с ним обязательно использование средств индивидуальной защиты, т.к. вещество имеет свойство раздражать слизистые глаз, рта и носа, а также накапливаться в легких, вызывая затемнение на рентгеновском снимке. В соответствии госстандартов, в помещении, где происходит работа с веществом или производство активного оксида алюминия, должна присутствовать приточно-вытяжная вентиляция, не допускающая превышения допустимой концентрации вещества в воздухе.
Производство активного оксида алюминия
1. Получение осадка из кислого раствора сульфата (Al2(SO4)3) или нитрата (Al(NO3)3) алюминия с применением растворов оснований.
2. Получение осадка из щелочного раствора алюминия (алюмината) с использованием серной, азотной или соляной кислоты, а также кислых растворов алюминиевых солей.
Активный оксид алюминия, производство которого основывается на технологии двухпоточного осаждения, в начальной стадии получения получают в виде двух составляющих гидроксида алюминия. После получения осадочной массы обе модификации смешиваются, фильтруются, промываются, и формируется в т.н. лепешку. Сушка гранул оксида алюминия происходит в потоке воздуха при нагреве до 110-120° С. После просушки гранулы прокаливаются нагревом до 550°С.
Производство активного оксида алюминия продолжается на шнековых экструдерах, где материал равномерно размешивается и одновременно подвергается тепловой обработке, а также воздействию азотной кислоты. После размешивания в экструдере происходит просушка оксида алюминия на ленточных сушилках. Прием активного оксида алюминия осуществляется партиями.
Алюминий оксид активный: физико-химические свойства, применение, хранение, меры безопасности
Алюминий оксид активный – это гранулированное вещество белого цвета (может присутствовать кремовый или розовый оттенок) без ярко выраженного запаха. Его получают в промышленных условиях путем термо- или механохимической активации входящего в состав бокситовых руд гидраргиллита, который затем подвергается гидротермальной обработке. В результате реакции получают гидроксид, переводимый далее в оксид алюминия.
Физико-химические свойства
Оксид алюминия активный не возгорается и не взрывается. Он поставляется заказчикам в гранулах в форме цилиндров или шариков. Их диаметр находится в пределах от 2 до 8 мм. Механическая прочность на раздавливание не превышает 6 МПа. Насыпная плотность составляет 0,6-0,9 г/куб. см. Оксид алюминия активный обладает высокой влагоемкостью. Этот показатель при сушке воздушных масс в статических условиях достигает 180 мг/г.
При работе с гранулами нужно использовать средства индивидуальной защиты и соблюдать меры предосторожности, так как вещество относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.
1.005. Активный оксид алюминия может провоцировать раздражение слизистых оболочек рта, глаз, верхних дыхательных путей. Длительное вдыхание вызывает затемнение легких.
Соответствующий стандартам качества алюминий оксид активный характеризуется химической стабильностью. Он не вступает в реакцию с водой при нормальной для помещения температуре. Среди других физико-химических свойств выделяется термическая стабильность оксида, значительная прочность при истирании (не менее 70%), возможность регенерации гранул путем прокаливания при температуре до +250 градусов Цельсия. По завершении сушки оксид алюминия можно повторно использовать, так как он сохраняет все первоначальные характеристики.
Применение в промышленности
Алюминий оксид активный активно используется в сфере нефтехимии, металлургии, производства технических газов. Его применяют в роли катализатора и осушителя в различных технологических процессах химических и нефтехимических производств. Активный оксид алюминия хорошо зарекомендовал себя при осушении жидких и газообразных углеводородных систем.
Кроме того, он используется в криогенных процессах для разделения воздушных масс в ходе глубокой осушки воздуха в блоках комплексной очистки БКО.
Широкая сфера применения оксида алюминия активного обусловлена тем, что это вещество быстро впитывает не только пары воды. Например, помимо глубокой осушки газов и компрессорного воздуха оксид применяется для улучшения качества трансформаторного масла, так как обладает способностью абсорбировать кислоту, образующуюся при окислении рабочей среды измерительных и силовых трансформаторов. Кроме этого, активный оксид алюминия применяют для улучшения качества и повышения октанового числа горюче-смазочных материалов, например, бензина и солярки, а также для очистки сточных вод от фтора.
Хранение и транспортировка
Алюминий оксид активный может паковаться производителем в полимерные бочки для катализаторов, фляги, металлические барабаны. Вещество должно храниться в сухих, проветриваемых помещениях в защищенном от прямых солнечных лучей месте.
Гарантийный срок хранения – 5 лет со дня производства продукции. Для перевозки оксида алюминия во флягах бочках (металлических или пластиковых) используются все виды транспорта (кроме воздушного).
Меры безопасности
С учетом того, что алюминий оксид активный вызывает раздражение слизистых оболочек и при длительном вдыхании приводит к образованию затемнений в легких, нужно использовать респираторы при работе с ним. Уборка помещений, в которых выполняются операции с алюминиевым оксидом, осуществляется при помощи пневматических передвижных или стационарных пылесосных установок. Допустимо проведение влажной уборки. Цеха по производству и фасовке вещества должны быть оборудованы эффективной приточно-вытяжной вентиляцией.
Обзор активированного оксида алюминия
Соавтор этой статьи:
Инженер-технолог и специалист по продажам
Эксперт по термической обработке
Кэрри Карлсон
Технический писатель
Активированный оксид алюминия представляет собой форму оксида алюминия (Al 2 O 3 ) с множеством промышленных применений.
Активированный оксид алюминия обладает рядом характеристик, которые делают его идеальным для многих промышленных процессов. Это включает в себя высокую прочность на раздавливание, устойчивость к тепловому удару, устойчивость к химическому воздействию и многое другое. Характеристика, которая выдвинула активированный оксид алюминия на передний план многих применений, — это его способность в качестве адсорбента благодаря высокой пористости и площади поверхности.
Желаемые характеристики продукта из активированного оксида алюминия достигаются за счет тщательно контролируемого производственного процесса.
Производство активированного глинозема
В большинстве случаев активированный глинозем представляет собой гидроксид алюминия (гиббсит, бемит и т.
д.) – материал, полученный в результате серии химических реакций в процессе Байера, используемом для преобразования бокситовой руды в глинозем.
Прокаливание активированного оксида алюминия
После получения гидроксида алюминия его подвергают термической обработке путем прокаливания во вращающейся печи. Эта стадия прокаливания служит для обезвоживания или удаления связанной влаги из гидроксида алюминия с целью получения оксида алюминия или оксида алюминия (Al 2 О 3 ).
Активация, фаза, в которой структура оксида алюминия становится высокопористой, происходит в определенном диапазоне температур, при этом параметры процесса, такие как время пребывания и профиль температуры, используются для управления свойствами конечного продукта. Состав исходного источника бокситов также может влиять на характеристики конечного продукта.
Агломерация активированного оксида алюминия
В зависимости от предполагаемого конечного использования активированного оксида алюминия часто желательно также агломерирование.
Особенно это актуально при работе с адсорбентами и катализаторами.
Агломерация активированного оксида алюминия обеспечивает высокий уровень настройки для конкретных требований применения. Характеристики, которые часто контролируются посредством агломерации, включают:
- Гранулометрический состав
- Насыпная плотность
- Прочность на раздавливание
- Величина износа/потенциал образования пыли
- Текучесть
- И еще…
Существует множество способов производства «шариков» из активированного оксида алюминия, как их часто называют, с некоторыми вариантами, включая использование агломератора, штифтового смесителя, дискового гранулятора или их комбинации.
Испытания активированного оксида алюминия
По многим причинам испытания часто являются критическим шагом в обеспечении успеха продукта из активированного оксида алюминия, который работает должным образом. Часто необходимо проверить аспекты термической обработки при производстве активированного глинозема с использованием печей периодического и опытного масштаба.
Кроме того, часто рекомендуется протестировать различные методы агломерации, а также потенциальные связующие для сбора данных о процессе, необходимых для производства агломерата с требуемыми характеристиками.
Инновационный центр FEECO — это испытательный центр, где можно проводить как термические, так и агломерационные испытания в серийном и пилотном масштабе. Также могут быть протестированы непрерывные испытания контура процесса, включающие термическую обработку и агломерацию. Эта уникальная среда тестирования позволяет собирать данные о процессах и материалах, а также моделировать производственные условия, чтобы создать процесс, который будет производить продукт, подходящий для предполагаемого применения.
Печь периодического действия в инновационном центре FEECO
Применение активированного оксида алюминия
Подобно активированному углю, высокая площадь поверхности и пористость активированного оксида алюминия позволяют ему захватывать и удерживать различные типы материалов, что позволяет использовать его в качестве адсорбента, осушителя и т.
д. Основные способы использования продуктов из активированного оксида алюминия включают:
Адсорбенты
Активированный оксид алюминия является высокоэффективным адсорбентом как в газах, так и в жидкостях, и поэтому используется в ряде отраслей промышленности для целенаправленного удаления компонентов из других сред. .
В качестве адсорбента активированный оксид алюминия наиболее известен тем, что используется для фильтрации воды, где он служит экономичным адсорбентом для удаления фтора из воды. Он также способен удалять множество других загрязняющих веществ, включая мышьяк, свинец и серу.
Влагопоглотитель
Подобно своей роли в качестве адсорбента, активированный оксид алюминия также может поглощать воду из воздуха, что позволяет использовать его в качестве влагопоглотителя; активированный оксид алюминия может улавливать и удерживать воду, чтобы вещи оставались сухими, как силикагель. В качестве осушителя активированный оксид алюминия может адсорбировать до 20 % собственного веса в воде при относительной влажности 50 %.
¹
Активированный оксид алюминия используется в качестве осушителя в самых разных областях, включая удаление водяного пара из газов в промышленных условиях. Воду, адсорбированную на активированном оксиде алюминия, затем можно десорбировать с помощью термической обработки, а оксид алюминия использовать повторно.
Катализаторы
Активированный оксид алюминия также широко используется в качестве катализатора, выступая в качестве самого катализатора, а также в качестве инертного носителя или субстрата для других катализаторов.
В качестве катализатора активированный оксид алюминия наиболее известен своей ролью катализатора Клауса; активированный оксид алюминия является наиболее часто используемым катализатором Клауса при извлечении серы на нефте- и газоперерабатывающих заводах.
Заключение
Благодаря своим возможностям в качестве адсорбента, осушителя и катализатора активированный оксид алюминия является ценным инструментом во многих промышленных процессах.
FEECO предлагает комплексные возможности для испытаний как термической обработки, так и агломерации активированного глинозема, а также глинозема и бокситов. В дополнение к нашим услугам по разработке процессов и продуктов, мы проектируем и производим вращающиеся печи и оборудование для агломерации на заказ для всех ваших потребностей в активированном глиноземе. Для получения дополнительной информации свяжитесь с нами сегодня!
ИСТОЧНИКИ
1.Кирк-Отмер. Энциклопедия химической технологии Кирка-Отмера, 5-е издание, том 2, 5-е. John Wiley & Sons, 2004.
Об авторах. Алекс Эббен — инженер по продажам и эксперт по термической обработке. Подробнее об Алексе Кэрри Карлсон — технический писатель и визуальный дизайнер. Подробнее о Кэрри
. .
Подробнее
Что такое активированный оксид алюминия? — Delta Adsorbents
Возможно, вы слышали или не слышали об активированном оксиде алюминия. Но вы и ваша семья, вероятно, много раз получали пользу от активированного оксида алюминия. Он может даже сидеть в фильтре для воды под раковиной.
Особенности активированного оксида алюминия – Активированный оксид алюминия представляет собой оксид алюминия в виде очень пористых сфер, буквально «туннелированных» на микроскопическом уровне.
Это делает их удобными для различных работ. Например, их можно использовать для осушки газов. Осушка газов часто жизненно необходима для безопасной транспортировки летучих газов. Такие газы, как пропан, должны быть высушены перед использованием, чтобы предотвратить коррозию оборудования, которая может привести к опасным утечкам.
Активированный оксид алюминия адсорбирует, а не абсорбирует. Есть важное отличие. Например, губка впитывает воду, но молекулы воды на самом деле не связываются с молекулами губки. А так, вода может через некоторое время просто вытечь или испариться. С другой стороны, активированный оксид алюминия адсорбирует. Когда химическое вещество втягивается в поры сферы из активированного оксида алюминия, оно фактически связывается с твердым материалом. Оказавшись внутри, он не выйдет без значительного нагрева.
Использование активированного оксида алюминия – Это делает активированный глинозем очень полезным при очистке токсичных отходов и стоков дождевой воды с загрязненных территорий.
Дождевая вода может содержать загрязняющие вещества, такие как растворимые металлы, образующиеся в результате промышленной деятельности. Он также может смывать загрязняющие вещества, такие как мышьяк и свинец, в грунтовые воды в результате добычи полезных ископаемых. Активированный глинозем, такой как AA400G, отлично подходит не только для очистки разливов токсичных веществ, но и для очистки токсичных объектов, которые давно заброшены и только сейчас подлежат очистке.
Активированный оксид алюминия — эффективный способ очистки окружающей среды. Его способность связываться с токсичными веществами означает, что эти вещества не попадают обратно в окружающую среду при утилизации.
Важной особенностью активированного оксида алюминия является его высокая стабильность. Он будет связываться с другими веществами, не изменяя свой собственный химический состав или форму. И поскольку он такой пористый, площадь его поверхности намного больше, чем его вес, что позволяет ему впитывать много.