활성 알루미나의 고체 흡착제의 모양과 성능

1. 활성 알루미나의 형태 및 성능

고체 흡착제는 입자 모양이 다른 원자로에 사용됩니다. 초기 흡착제는 모양에 신경을 쓰지 않고 벌크 물질만 분쇄한 다음 입자 크기가 고르지 않고 모양이 불규칙한 입자를 걸러서 사용했습니다. 모양이 불확실하기 때문에 사용 중 기류 분포가 매우 고르지 않고 흡착 반응에 영향을 미칩니다. 체질 된 작은 입자와 분말 재료는 사용 및 버릴 수 없으므로 많은 폐기물이 발생합니다. 흡착제의 성능 요구 사항이 지속적으로 개선되고 성형 기술의 급속한 발전으로 활성 알루미나 흡착제의 형상 요구 사항은 점차 실제 성능과 일치합니다.

고체 흡착제는 산업용 반응기에 균일하게 포장될 수 있도록 적어도 균일한 입자 또는 미세 구형이어야 합니다. 따라서 성형은 흡착제 제조에서 중요한 공정이 되었습니다. 흡착제의 모양과 성형 공정은 흡착제의 성능에 큰 영향을 미칩니다. 침강층에 사용되는 소형 또는 미립자 흡착제의 경우 일반적으로 흡착제의 입자 크기와 입자 크기 분포에만 관심이 있으며 흡착에 덜주의를 기울입니다. 실제로 흡착제의 모양을 조정할 필요는 없지만 필요한 성형 수단이 부족합니다. 성형 기술의 발달로 입자 크기가 4~5㎛보다 큰 고정층 흡착제의 모양이 풍부하고 다양해졌습니다. 초기 비정질 및 구형에서 주로 원통형, 바, 링, 시트, 벌집, 내부 및 외부 기어 모양, 클로버 모양 및 국화 모양에 이르기까지 흡착제의 모양은 성능과 점점 더 밀접한 관련이 있습니다.

활성 알루미나 흡착제의 모양, 크기 및 표면 거칠기는 흡착제의 활성, 선택성 및 강도, 공기 흐름 저항 및 기타 특성에 영향을 미칩니다. 가장 중요한 것은 활성도, 베드 압력 강하 및 열 전달에 영향을 미치는 것입니다. 흡착제의 활성은 표면적과 큰 관계가 있습니다. 따라서 흡착제의 기계적 강도와 압력 강하가 허용하는 한 흡착제의 표면 이용률을 가능한 한 많이 개선해야합니다. 단위 체적 반응기에 포함된 흡착제의 외부 표면적이 클수록 흡착 용량이 높아지고 생산 효율이 높아집니다.

2. 활성 알루미나의 모양과 크기에 대한 반응기의 요구 사항

반응기의 작동 원리가 다르기 때문에 작동에 필요한 흡착제의 모양도 매우 다릅니다. 구형 입자는 롤링이 쉽고 균일하게 채워지며 내마모성이 높고 공기 정련에 의한 표면 성분 손실이 적으며 단위 부피당 반응기 충전량이 많아 반응기의 생산 능력을 향상시키는 데 도움이되며 유동층 반응기에 일반적으로 사용되는 흡착제 모양입니다. 원통형의 규칙적이고 매끄러운 표면, 구르기 쉽고 균일하게 채워짐; 중공 원통형 밀도는 물질의 확산에 도움이되지만 흡착제의 겉보기 밀도가 감소하여 각 흡착제의 질량이 감소하여 각 흡착제의 표면적이 그에 따라 감소하여 정화 및 흡착에 도움이되지 않습니다. 반대로, 거대 기공의 기공 크기 분포가 너무 작 으면 내부 확산 저항이 증가하고 각 활성 알루미나 흡착제의 표면적을 늘릴 수 있지만 물질의 확산에 도움이되지 않습니다.

따라서 가장 적합한 흡착제 입자 밀도를 찾기 위한 실험이 필요합니다. 이중 기공 분포형 정화 흡착제는 거대 기공과 작은 기공의 장점을 유지하면서 각각의 단점을 극복합니다. 이론적 분석에 따르면 기공 크기가 작을수록 정화 흡착제의 이중 기공 분포가 더 유리한 것으로 나타났습니다. 단일 기공 분포의 정화 흡착제와 비교하여 이중 기공 분포 정화 흡착제의 효율은 3 ~ 6 배 증가 할 수 있지만 최소 기공 크기는 분자 평균 자유 경로의 1/10에 가까워 야합니다. 확산 계수는 기공 크기에 의해 거의 영향을 받지 않기 때문에 큰 기공 크기는 분자 평균 자유 경로의 약 10배가 바람직합니다.