A forma e o desempenho do adsorvente sólido de alumina activada
1. Forma e desempenho da alumina activada
Os adsorventes sólidos são utilizados em reactores com diferentes formas de partículas. Os primeiros adsorventes não prestavam atenção à forma, e muitas vezes apenas esmagavam o material a granel, e depois seleccionavam as partículas com tamanho de partícula desigual e forma irregular para utilização. Devido à forma indeterminada, a distribuição do fluxo de ar durante a utilização é muito irregular e a reação de adsorção é afetada. As pequenas partículas peneiradas e os materiais em pó não podem ser utilizados e são deitados fora, causando assim uma grande quantidade de resíduos. Com a melhoria contínua dos requisitos de desempenho do adsorvente e o rápido desenvolvimento da tecnologia de moldagem, os requisitos de forma do adsorvente de alumina activada são gradualmente consistentes com o desempenho prático.
O adsorvente sólido é, pelo menos, uniformemente granular ou semelhante a uma microesfera, de modo a ser uniformemente embalado no reator industrial. Por conseguinte, a moldagem tornou-se um processo importante no fabrico de adsorventes. A forma e o processo de moldagem do adsorvente afectam grandemente o desempenho do adsorvente. Para adsorventes pequenos ou particulados utilizados em leitos ebulidos, geralmente apenas o tamanho da partícula e a distribuição do tamanho da partícula do adsorvente são preocupados, e menos atenção é dada à adsorção. De facto, a forma do adsorvente não precisa de ser ajustada, mas faltam os meios de moldagem necessários. Com o desenvolvimento da tecnologia de moldagem, as formas dos adsorventes de leito fixo com tamanhos de partículas superiores a 4-5 um tornaram-se ricas e diversificadas. Desde a forma amorfa e esférica inicial até à forma cilíndrica, de barra, de anel, de folha, de favo de mel, de engrenagem interna e externa, de trevo e de crisântemo, a forma do adsorvente está cada vez mais intimamente relacionada com o seu desempenho.
A forma, o tamanho e a rugosidade da superfície do adsorvente de alumina activada afectarão a atividade, a seletividade e a força, a resistência ao fluxo de ar e outras propriedades do adsorvente. O mais importante é afetar a atividade, a queda de pressão no leito e a transferência de calor. A atividade do adsorvente tem uma grande relação com a sua área de superfície. Por conseguinte, desde que a resistência mecânica e a queda de pressão do adsorvente o permitam, a taxa de utilização da superfície do adsorvente deve ser melhorada tanto quanto possível. Quanto maior for a área de superfície externa do adsorvente contido no reator de volume unitário, maior será a capacidade de adsorção e maior será a eficiência da produção.
2. Requisitos do reator em termos de forma e dimensão da alumina activada
Devido aos diferentes princípios de funcionamento do reator, a forma do adsorvente necessária para o funcionamento é também muito diferente. As partículas esféricas são fáceis de enrolar, enchem uniformemente, têm uma elevada resistência ao desgaste, uma pequena perda de componentes da superfície devido à limpeza com ar e uma grande quantidade de enchimento do reator por unidade de volume, o que contribui para melhorar a capacidade de produção do reator, sendo uma forma de adsorvente comummente utilizada nos reactores de leito fluidizado. Cilíndrico regular, superfície lisa, fácil de rolar, uniformemente preenchido; densidade cilíndrica oca, embora seja propício à difusão de substâncias, mas a densidade aparente do adsorvente será reduzida, de modo que a massa de cada adsorvente será reduzida, de modo que a área de superfície de cada adsorvente será correspondentemente reduzida, o que não é propício para a purificação e adsorção. Pelo contrário, se a distribuição do tamanho dos poros dos macroporos for demasiado pequena, a resistência à difusão interna aumentará e, embora a área de superfície de cada adsorvente de alumina activada possa ser aumentada, não é propícia à difusão de substâncias.
Por conseguinte, é necessário fazer experiências para encontrar a densidade de partículas de adsorvente mais adequada. O adsorvente de purificação do tipo distribuição de poros duplos mantém as vantagens dos macroporos e dos poros pequenos, e supera as suas respectivas deficiências. A análise teórica mostra que quanto mais pequeno for o tamanho dos poros, mais favorável é a distribuição de poros duplos do adsorvente de purificação. Em comparação com o adsorvente de purificação com uma única distribuição de poros, a eficiência do adsorvente de purificação de distribuição de poros duplos pode ser aumentada em 3 a 6 vezes, mas o tamanho mínimo dos poros deve estar próximo de 1/10 do caminho livre médio molecular. reduzir. O tamanho do poro grande é de preferência cerca de 10 vezes o caminho livre médio molecular, porque o coeficiente de difusão é pouco afetado pelo tamanho do poro.
