Форма и характеристики твердого адсорбента из активированного глинозема
1. Форма и характеристики активированного глинозема
Твердые адсорбенты используются в реакторах с различной формой частиц. В ранних моделях адсорбентов не обращали внимания на форму, часто только измельчали сыпучий материал, а затем отсеивали частицы с неравномерным размером и неправильной формой для использования. Из-за неопределенной формы распределение воздушного потока во время использования очень неравномерно, что сказывается на реакции адсорбции. Просеянные мелкие частицы и порошковые материалы не могут быть использованы и выбрасываются, что приводит к образованию большого количества отходов. С постоянным повышением требований к характеристикам адсорбента и быстрым развитием технологии формования требования к форме адсорбента из активированного глинозема постепенно приводятся в соответствие с практическими характеристиками.
Твердый сорбент имеет, по крайней мере, однородную гранулированную или микросферическую форму, что позволяет равномерно упаковывать его в промышленный реактор. Поэтому формование стало важным процессом при производстве адсорбентов. Форма и процесс формования адсорбента в значительной степени влияют на его эффективность. Для адсорбентов с мелкими или твердыми частицами, используемых в эбуллированных слоях, обычно важны только размер частиц и гранулометрический состав адсорбента, а адсорбции уделяется меньше внимания. По сути, форма адсорбента не нуждается в корректировке, но отсутствуют необходимые средства формовки. С развитием технологии формования формы адсорбентов с фиксированным слоем и размером частиц более 4-5 мкм стали богатыми и разнообразными. От ранних аморфных и сферических в основном до цилиндрических, стержневых, кольцевых, листовых, сотовых, в форме внутреннего и внешнего зубчатого колеса, клевера и хризантемы - форма адсорбента все теснее связана с его эксплуатационными характеристиками.
Форма, размер и шероховатость поверхности адсорбента из активированного глинозема влияют на активность, селективность и прочность, сопротивление воздушному потоку и другие свойства адсорбента. Наиболее важным является влияние на активность, перепад давления в слое и теплообмен. Активность адсорбента находится в тесной зависимости от площади его поверхности. Поэтому, если механическая прочность и перепад давления адсорбента позволяют, необходимо максимально повысить коэффициент использования поверхности адсорбента. Чем больше площадь внешней поверхности адсорбента, находящегося в реакторе единичного объема, тем выше адсорбционная способность и эффективность производства.
2. Требования реактора к форме и размеру активированного глинозема
В связи с различными принципами работы реактора сильно отличается и форма адсорбента, необходимого для работы. Сферические частицы легко прокатываются, равномерно заполняются, обладают высокой износостойкостью, малой потерей поверхностных компонентов при вымывании воздухом, большим заполнением реактора на единицу объема, что способствует повышению производительности реактора, и являются широко используемой формой адсорбента для реакторов кипящего слоя. Цилиндрическая правильная, гладкая поверхность, легко катится, равномерно заполняется; полая цилиндрическая плотность, хотя и способствует диффузии веществ, но кажущаяся плотность адсорбента будет уменьшена, поэтому масса каждого адсорбента будет уменьшена, соответственно уменьшится площадь поверхности каждого адсорбента, что не способствует очистке и адсорбции. Напротив, если распределение пор по размерам макропор слишком мало, сопротивление внутренней диффузии будет возрастать, и хотя площадь поверхности каждого адсорбента из активированного глинозема может быть увеличена, это не способствует диффузии веществ.
Поэтому необходимо экспериментальным путем подобрать наиболее подходящую плотность частиц адсорбента. Очистной адсорбент с двойным распределением пор сохраняет преимущества макропор и мелких пор и преодолевает их недостатки. Теоретический анализ показывает, что чем меньше размер пор, тем более благоприятным является двойное распределение пор очищающего адсорбента. По сравнению с адсорбентом с одинарным распределением пор эффективность очищающего адсорбента с двойным распределением пор может быть увеличена в 3-6 раз, однако минимальный размер пор должен быть близок к 1/10 среднего свободного пробега молекулы. уменьшить. Большой размер пор предпочтительно составляет около 10 раз от среднего свободного пробега молекулы, поскольку коэффициент диффузии мало зависит от размера пор.
