Применение активированного глинозема в области адсорбции и катализа
Обладая большой удельной поверхностью, разнообразной структурой и распределением пор по размерам, а также богатыми поверхностными свойствами, активированный глинозем широко применяется в качестве адсорбента, катализатора и опоры. Глинозем, используемый в качестве адсорбента и опоры, является одним из видов тонкой химии, а также специальным материалом. Требования к структуре свойств материала меняются в зависимости от назначения, что обусловливает сильную специализацию и большое количество марок глинозема. По сравнению с молекулярным ситом, силиконом, активированным углем, диатомовой землей и алюминием глинозем предпочтительнее использовать в качестве катализатора или опоры. Как видно, глинозем играет важную роль в катализаторе и опоре.
1. Применение активированного глинозема в качестве адсорбента
Основные области промышленного применения активированного глинозема в качестве адсорбента включают осушку газов, осушку жидкостей, очистку воды, селективную адсорбцию в нефтяной промышленности, хроматографию и др.
Благодаря своему сильному сродству к воде он широко используется для осушки газов. Основными газами, которые могут быть осушены активированным глиноземом, являются: ацетилен, лизат, коксовый газ, водород, кислород, воздух, этан, хлористый водород, пропан, аммиак, этилен, сероводород, пропилен, аргон, метан, диоксид серы, диоксид углерода, природный газ, гелий, азот, хлор и др. При проектировании необходимо учитывать производительность, скорость сушки, теплообмен и методы регенерации, так как при работе активированного глинозема выделяется большое количество тепла.
Основными жидкостями, которые могут быть высушены с помощью активированного глинозема, являются: ароматические углеводороды, полимерные олефины, бензин, керосин, циклогексан, пропилен, бутен и многие виды галогенированных углеводородов. При контакте этих жидкостей с глиноземом не происходит никакой реакции или полимеризации, и сухая жидкость не будет содержать компонентов, которые легко адсорбируются на поверхности глинозема и плохо удаляются при регенерации.
В области водоочистки активированный глинозем в основном используется для удаления фтора из питьевой воды, а также эффективен для устранения цвета и запаха промышленных сточных вод. Кроме того, активированный глинозем широко используется для восстановления углеводов, селективной адсорбции и обслуживания трансмиссионных масел.
2. Применение активированного глинозема в качестве катализатора и опоры
По своим физико-химическим свойствам и функциональной роли глинозем, используемый в качестве опоры, можно разделить на несколько типов:
(1) Высокотемпературный глинозем. Этот тип глинозема обладает высокой устойчивостью к высокой температуре и химическому воздействию, малой удельной поверхностью и относительно высокой механической прочностью, поэтому он может адаптироваться к жестким условиям эксплуатации. Благодаря инертности активированного глинозема высокотемпературная глиноземная опора не является потенциальным источником активности, приводящей к побочным реакциям и снижению селективности, а также не является потенциальным источником токсичности катализаторной системы.
(2) Интерактивная поддержка. Этот тип глинозема является наиболее распространенным. Он может взаимодействовать с реакционноспособными компонентами катализатора и диспергировать их в опоре, обеспечивая эффективную удельную поверхность и соответствующую структуру пор для реакционноспособных компонентов, что способствует повышению термостабильности и антитоксичности катализатора.
(3) Координированная или двухфункциональная поддержка. Этот тип глинозема может улучшать каталитическое действие катализатора, а также выступать в качестве каркаса для реакционноспособных компонентов.
