L'allumina attivata viene prodotta riscaldando l'idrossido di alluminio in un forno, producendo un materiale altamente poroso con elevata resistenza, resistenza al rigonfiamento, proprietà di cracking e polverizzazione.
Con la sua porosità uniforme e la distribuzione dei pori, questo materiale è perfettamente adatto all'essiccazione dei gas, liquidi o aria con bassi tassi di attrito che riducono al minimo la caduta di pressione. Inoltre, il suo utilizzo come adsorbente per il fluoro, i contaminanti di arsenico e zolfo provenienti dai flussi di fluidi lo rendono prezioso.
Setaccio molecolare
I setacci molecolari sono materiali cristallini porosi di alluminosilicato utilizzati per la separazione in base alle dimensioni molecolari. Possono essere naturali o sintetici e tipicamente sono costituiti da reticoli cristallini tetraedrici con cavità e canali definiti dalla struttura molecolare, in grado di catturare sostanze con dimensioni molecolari specifiche per scopi essiccanti in varie applicazioni industriali.
I setacci molecolari differiscono dal carbone attivo in quanto possono assorbire contemporaneamente più tipi di sostanze grazie alla loro struttura dei pori e alla porosità uniche, che consente a più reazioni di adsorbimento di avvenire simultaneamente. Inoltre, i setacci molecolari sono chimicamente inerti e possono essere riciclati più e più volte senza perdere la loro capacità di assorbimento.
Dopo la loro fabbricazione, i setacci molecolari possono essere adattati per usi specifici modellandoli e dimensionandoli in base alle esigenze individuali. Dopo essere stato riscaldato in atmosfera inerte o leggermente riducente per scopi di condizionamento, questi setacci possono quindi essere rimodellati ulteriormente per rimuovere l'acqua per migliorare le capacità di adsorbimento e rimuovere contaminanti come i detriti derivanti dall'inquinamento atmosferico. Questo processo avviene tipicamente attraverso il riscaldamento del forno in un'atmosfera inerte o leggermente riducente per prevenire qualsiasi degradazione ossidativa della loro struttura.
I setacci molecolari sono ampiamente utilizzati dall'industria petrolifera per essiccare i flussi di gas. In particolare, questi setacci si rivelano preziosi per il gas naturale liquido (GNL) lavorazione in cui il contenuto di acqua deve essere ridotto di seguito 1 ppmv per evitare blocchi causati dalla formazione di ghiaccio o di clatrato di metano – reso possibile con l'ausilio di setacci molecolari con 3 Dimensioni dei pori Angstrom che riducono rapidamente l'umidità nei flussi di GNL.
Adsorbimento di gas
Le sfere di allumina attivata sono costruite macinando l'idrossido di alluminio in piccole sfere prima di essere sinterizzate ad alte temperature in un forno. Le sfere di allumina hanno un'elevata resistenza al calore e alla pressione, rendendoli un eccellente essiccante in ambienti difficili poiché non si restringono, rigonfiamento, o disintegrarsi a temperature estreme; inoltre offrono una stabilità superiore rispetto agli essiccanti a base di gel di silice.
Le sfere di allumina sono leggere e resistenti all'umidità, il che li rende un'opzione eccellente per la spedizione in condizioni meteorologiche avverse. Inoltre, la loro struttura leggera li rende più facili da spedire all'interno di contenitori rispetto ad altri essiccanti; inoltre creano un ambiente ideale per la merce all'interno. I numerosi canali capillari e l’area superficiale di una sfera di allumina servono ad assorbire le molecole polari, agendo come essiccante profondo con forte affinità verso gli ossidi, acido acetico e alcali; rendendo questo essiccante comunemente utilizzato nelle industrie, inclusa quella petrolchimica, produzione di fertilizzanti nonché di essiccanti gas/liquidi industriali utilizzati in settori quali quelli di impianti di perossido di idrogeno.
Le sfere di allumina attivata hanno molte applicazioni, dall'adsorbimento del gas (come il monossido di carbonio ) per filtrare le impurità dall'acqua, come l'arsenico e il fluoro, mentre possono essere riciclati anche utilizzando liscivie o acido solforico, per riutilizzarlo successivamente.
Adsorbimento chimico
L'allumina attivata è un materiale ideale per l'adsorbimento grazie alla sua ampia superficie e al forte potere adsorbente, essere in grado di estrarre molti tipi di sostanze chimiche come i composti organici volatili (COV) da fonti di aria e acqua. Inoltre, l'allumina attivata ha caratteristiche aggiuntive tra cui la resistenza agli shock termici e una forte resistenza alla frantumazione per soluzioni migliorate di trattamento dell'acqua.
Per produrre allumina attivata, il triidrato di allumina deve essere decomposto utilizzando il contatto con un letto di portatore di calore solido a 350 A 600 gradi C per mezzo 0.05 A 0.5 secondi a temperature comprese tra 350 A 600 gradi C, producendo un prodotto di decomposizione di idrossido di alluminio amorfo che deve poi essere lavato via con acqua fino a quando il suo contenuto residuo di sodio non supera 0.02 per cento in peso (in termini di Na2O).
L'allumina attivata granulata prodotta attraverso questo processo ha un'area superficiale specifica di 350 metri quadrati per grammo e si presenta sotto forma di particelle sferiche da 0.1 fino a 2 mm di diametro con elevata resistenza allo schiacciamento, rendendolo adatto a molte applicazioni diverse come gli essiccanti essiccanti per aria compressa. Inoltre, la sua stabilità chimica e fisica gli consente di rimanere sicuro anche in ambienti altamente corrosivi.
Questo dispositivo di asciugatura presenta più canali capillari e un'ampia superficie, rendendolo altamente efficace nell'essiccazione dei gas. Questo modello può essere utilizzato nell'essiccazione profonda del gas di cracking del petrolio, produzione di gas etilene propilene e produzione di idrogeno, nonché in dispositivi ad aria secca, essiccatori d'aria per strumenti e trattamento del fluoro nei processi di fluorizzazione dell'acqua. Inoltre, idrogeno solforato, anidride solforosa, Anche il fluoruro di idrogeno e gli idrocarburi dai gas di scarico possono essere eliminati utilizzando tale tecnologia.
Assorbimento dell'acqua
Il metodo di adsorbimento dell'acqua che utilizza l'allumina attivata è un modo efficiente per filtrare i contaminanti dalle acque sotterranee, rendendolo adatto ad uso residenziale, usi commerciali e industriali. Il livello di rimozione dipende dalla quantità di acqua trattata – un sistema tipico può produrre un gallone al minuto alla pressione domestica! I test dovrebbero inoltre svolgersi regolarmente per soddisfare gli standard EPA sull’acqua potabile poiché i livelli di contaminazione nelle acque sotterranee possono cambiare nel tempo; una volta determinata la capacità di trattamento, è possibile creare un programma di manutenzione basato sul volume trattato o sulla durata di funzionamento.
L'allumina attivata è inodore, essiccante non tossico ideale per molte applicazioni. Con elevata capacità di assorbimento dell'umidità e resistenza allo schiacciamento che resiste a un uso intenso e resiste all'abrasione e alla penetrazione dell'acqua. Inoltre, la sua resistenza alla temperatura consente di riscaldarlo fino a 900 gradi C senza perdere le sue proprietà essiccanti.
La capacità di adsorbimento dell’allumina è determinata dalla sua struttura superficiale e dalle sue dimensioni, compresa la distribuzione uniforme dei pori e un'elevata area superficiale. A causa di questa elevata capacità di assorbimento, l'allumina costituisce un materiale eccellente per applicazioni di essiccazione del gas industriale in settori come la petrolchimica o la purificazione per assorbimento di etilene o butilene; inoltre può essere utilizzato anche come essiccatore di aria compressa grazie al suo basso tasso di attrito che impedisce l'ostruzione della valvola di uscita e del filtro e riduce al minimo la caduta di pressione.