Forma y rendimiento del adsorbente sólido de alúmina activada
1. Forma y rendimiento de la alúmina activada
Los adsorbentes sólidos se utilizan en reactores con diferentes formas de partículas. En los primeros adsorbentes no se prestaba atención a la forma, y a menudo sólo se trituraba el material a granel, y luego se tamizaban las partículas de tamaño desigual y forma irregular para su uso. Debido a la forma indeterminada, la distribución del flujo de aire durante el uso es muy desigual, y la reacción de adsorción se ve afectada. Las partículas pequeñas tamizadas y los materiales en polvo no se pueden utilizar y se desechan, lo que provoca una gran cantidad de residuos. Con la mejora continua de los requisitos de rendimiento del adsorbente y el rápido desarrollo de la tecnología de moldeo, los requisitos de forma del adsorbente de alúmina activada se ajustan gradualmente al rendimiento práctico.
El adsorbente sólido es, como mínimo, uniformemente granular o similar a una microesfera, de modo que se empaqueta uniformemente en el reactor industrial. Por lo tanto, el moldeo se ha convertido en un proceso importante en la fabricación de adsorbentes. La forma y el proceso de moldeo del adsorbente afectan en gran medida a su rendimiento. En el caso de los adsorbentes pequeños o particulados utilizados en lechos ebullidos, por lo general sólo se tiene en cuenta el tamaño de las partículas y la distribución del tamaño de las partículas del adsorbente, y se presta menos atención a la adsorción. De hecho, no es necesario ajustar la forma del adsorbente, pero se carece de los medios de moldeo necesarios. Con el desarrollo de la tecnología de moldeo, las formas de los adsorbentes de lecho fijo con tamaños de partícula superiores a 4-5 um se han enriquecido y diversificado. Desde las primeras formas amorfas y esféricas, principalmente, hasta las cilíndricas, de barra, de anillo, de lámina, de panal, de engranaje interno y externo, de trébol y de crisantemo, la forma del adsorbente está cada vez más estrechamente relacionada con su rendimiento.
La forma, el tamaño y la rugosidad de la superficie del adsorbente de alúmina activada afectarán a la actividad, la selectividad y la resistencia, la resistencia al flujo de aire y otras propiedades del adsorbente. Lo más importante es que afectan a la actividad, la caída de presión del lecho y la transferencia de calor. La actividad del adsorbente tiene una gran relación con su superficie. Por lo tanto, siempre que la resistencia mecánica y la caída de presión del adsorbente lo permitan, la tasa de utilización de la superficie del adsorbente debe mejorarse tanto como sea posible. Cuanto mayor sea la superficie externa del adsorbente contenido en el reactor de volumen unitario, mayor será la capacidad de adsorción y mayor la eficiencia de producción.
2. Requisitos del reactor en cuanto a forma y tamaño de la alúmina activada
Debido a los diferentes principios de funcionamiento del reactor, la forma del adsorbente necesario para el funcionamiento también es muy diferente. Las partículas esféricas son fáciles de enrollar, se llenan uniformemente, tienen una alta resistencia al desgaste, una pequeña pérdida de componentes superficiales por el lavado del aire y una gran cantidad de llenado del reactor por unidad de volumen, lo que favorece la mejora de la capacidad de producción del reactor, y es una forma de adsorbente de uso común para los reactores de lecho fluidizado. Cilíndrico regular, superficie lisa, fácil de enrollar, llenado uniforme; hueco cilíndrico densidad, aunque es propicio para la difusión de sustancias, pero la densidad aparente del adsorbente se reducirá, por lo que la masa de cada adsorbente se reducirá, por lo que la superficie de cada adsorbente se reducirá correspondientemente, que no es propicio para la purificación y adsorción. Por el contrario, si la distribución del tamaño de los poros de los macroporos es demasiado pequeña, aumentará la resistencia a la difusión interna, y aunque puede aumentarse la superficie de cada adsorbente de alúmina activada, ello no favorece la difusión de sustancias.
Por lo tanto, es necesario experimentar para encontrar la densidad de partículas de adsorbente más adecuada. El adsorbente de purificación de doble distribución de poros conserva las ventajas de los macroporos y los poros pequeños, y supera sus respectivas deficiencias. El análisis teórico muestra que cuanto menor es el tamaño de los poros, más favorable es la distribución de doble poro del adsorbente de purificación. En comparación con el adsorbente de purificación con una sola distribución de poros, la eficacia del adsorbente de purificación con doble distribución de poros puede aumentar de 3 a 6 veces, pero el tamaño mínimo de los poros debe ser cercano a 1/10 del camino libre medio molecular. reducir. El tamaño de poro grande es preferiblemente unas 10 veces el recorrido libre medio molecular, porque el coeficiente de difusión se ve poco afectado por el tamaño de poro.
