В качестве адсорбентов применяют следующие пористые вещества со значительной внутренней поверхностью пор: си-ликагель, алюмогель, боксит, синтетические цеолиты (молекулярные сита). Эти адсорбенты изготавливают в виде гранул и шариков для уменьшения гидравлического сопротивления в слое, через который пропускается осушаемый газ. Для от-бензинивания газов применяют также активированный уголь.
Силикагели по своей химической природе представляют собой гидратированные аморфные кремнеземы (SiO2*nН2О), являющиеся реакционноспособными соединениями переменного состава, превращения которых происходят по механизму поликонденсации:
nSi(ОН)4 > SinO2n-m +(2n-m)Н2O.
Поликонденсация ведет к формированию структурной сетки сфероподобных частиц коллоидных размеров (2*10-9-2*10-8м), сохраняющейся при высушивании гидрогеля кремневой кислоты и образующей жесткий кремнекислородный каркас. Зазоры между частицами образуют пористую структуру силикагеля.
Для получения силикагелей в промышленности обычно используют метод осаждения аморфного кремнезема из силикатов щелочных металлов минеральными кислотами. Выпускают силикагель в виде шариков, таблеток или кусочков неправильной формы. Размеры их зерен составляют от 0,1 до 7,0 мм. Адсорбционные и химические свойства силикагелей существенно зависят от наличия на их поверхности групп ? Si—ОН.
Что такое цеолит, применение цеолита
По характеру пористой структуры силикагеля классифицируют на крупно-, средне- и мелкопористые, к которым относят кусковые и гранулированные материалы, характеризующиеся средним радиусом пор, составляющим соответственно ?5*10-9, (5-1,5)*10-9 и (1,5-1,0)* 10-9 м. По размеру зерен кусковые силикагели широкого использования делят на 4 марки (7,0- 2,7; 3,5-1,5; 2,0-0,25; 0,5-0,2 мм), а гранулированные — на 2 марки (7,0- 2,7 и 3,5-1,0 мм).
Для их обозначения используют буквенные сочетания:
КСК — крупный силикагель крупнопористый,
КСС — крупный силикагель среднепористый,
МСМ — мелкий силикагель мелкопористый и т. п.
Средние фракции силикагелей называют шихтой и обозначают соответственно как ШСК, ШСС и ШСМ. Гранулированный мелкопористый силикагель содержит 4—10% Аl2O3 в качестве добавки, предупреждающей растрескивание его гранул.
Объем пор силикагелей составляет 0,3-1,2 см3 /г, их удельная поверхность находится в пределах 300-750 м3 /г, а гравиметрическая плотность заключена в интервале 0,4-0,9 г/см3. Последний показатель может служить косвенной характеристикой пористой структуры силикагелей: для мелкопористых силикагелей он составляет 0,7-0,8 г/см3, а для крупнопористых — 0,4 — 0,5 г/см3. Теплоемкость силикагелей — 0,92 кДж/(кг-К), теплопроводность при 30 °С равна 0,11 кДж/(м*ч*К).
Силикагели служат для поглощения полярных веществ. Мелкопористые силикагели используют для адсорбции легкоконденсируемых паров и газов, крупнопористые и частично среднепористые силикагели служат эффективными поглотителями паров органических соединений. Высокое сродство поверхности силикагелей к парам воды обусловливает широкое их использование, а качестве агентов осушки разнообразных газовых сред.
Что такое Цеолит. Подробное видео
Силикагели негорючи и характеризуются низкой температурой регенерации (110—200 °С) и достаточно высокой механической прочностью. В то же время они разрушаются под действием капельной влаги, что необходимо учитывать при их использовании в системах газоочистки.
Основные марки выпускаемого отечественной промышленностью активного оксида алюминия представляют собой цилиндрические гранулы диаметром 2,5-5,0 мм и длиной 3-7 мм, а также шариковые гранулы со средним диаметром 3-4 мм. Удельная поверхность алюмогелей составляет 170-220 м2/г, суммарный объем пор находится в пределах 0,6-1,0 см3/г, средний радиус пор и гравиметрическая плотность гранул цилиндрической и шариковой формы составляют соответственно (6-10)*10-9 и (3-4)*10-9 м и 500-700 и 600-900 кг/м3. В отличие от силикагелей алюмогели стойки к воздействию капельной влаги. Их используют для улавливания полярных органических соединений и осушки газов.
Цеолиты представляют собой алюмосиликаты, содержащие в своем составе оксиды щелочных и щелочно-земельных металлов и характеризующиеся регулярной структурой пор, размеры которых соизмеримы с размерами молекул, что определило и другое их название — «молекулярные сита».
Общая химическая формула цеолитов Ме2/nО*Аl2О3*xSiO2*yН2О, (где Ме—катион щелочного металла, n-его валентность). Кристаллическая структура (алюмосиликатный скелет) цеолитов образована тетраэдрами SiO4 и А1O4, их избыточный отрицательный заряд компенсирован положительным зарядом катионов соответствующих металлов. Катионы цеолитов в определенных условиях их обработки могут замещаться на соответствующие катионы контактируемых с ними растворов, что позволяет рассматривать цеолиты как катионообменники. Поглощение вещества происходит в основном в адсорбционных полостях цеолитов, соединяющихся друг с другом входными окнами строго определенных размеров. Проникать через окна могут лишь молекулы, критический диаметр которых (диаметр по наименьшей оси молекулы) меньше диаметра входного окна.
Цеолиты получают синтетическим путем и добывают при разработке природных месторождений. Среди многих десятков различных синтетических цеолитов в решении задач газоочистки в основном используют производимые в промышленных масштабах цеолиты общего назначения марок NаА, СаА, СаХ, МаХ, характеризующиеся диаметром входного окна, составляющим в ангстремах (1 Е=10-9 м) соответственно 4, 5, 8 и 9. Первый индекс марки цеолита характеризует его обменный катион. Второй индекс обозначает тип кристаллической решетки цеолита-А или X, причем цеолиты с решеткой типа Х характеризуются входными окнами большего размера, чем таковые с решеткой типа А. Синтетические цеолиты выпускаются промышленностью в виде цилиндрических и шарообразных гранул, диаметр которых обычно составляет 2-5 мм, производимых с применением связующего материала (10—20% глины) или без него (в последнем случае механическая прочность гранул выше).
Цеолиты обладают наибольшей адсорбционной способностью по парам полярных соединений я веществ с кратными связями в молекулах.Цеолит NаА может адсорбировать большинство компонентов промышленных газов, критический диаметр молекул которых не превышает 4*10-9м.
К таким веществам относятся Н2S, СS2, СО2, NН3, низшие диеновые и ацетиленовые углеводороды, этан, этилен, пропилен, органические соединения, содержащие в молекуле одну метильную группу, а при низких температурах сорбции также СН4, Nе, Аr, Кr, Хе, О2, N2, СО. Пропан и органические соединения с числом атомов углерода в молекуле более трех этим цеолитом не адсорбируются.
Цеолит СаА характеризуется повышенной стойкостью в слабокислой среде, что предопределяет возможность его использования в процессах декарбонизации и сероочистки газов. Этот цеолит способен адсорбировать углеводороды и спирты нормального строения.
Цеолиты типа Х адсорбируют все типы углеводородов, органические сернистые, азотистые и кислородные соединения, галоидозамещенные углеводороды, пента- и декаборан. При полном замещении катиона натрия на катион кальция цеолит СаХ в отличие от цеолита NaХ не адсорбирует ароматические углеводороды и их производные с разветвленными радикалами.
Из природных цеолитов, в том числе высококремнистых кислотостойких форм известны клиноптилолит, морденит, эрионит. Содержание собственно цеолитов в некоторых месторождениях достигает 80—90%, а в отдельных случаях превосходит и эти величины. С разрабатываемых месторождений природные цеолиты поступают в виде образованных зернами неправильной формы фракций определенных размеров, получаемых дроблением и последующей классификацией соответствующих цеолитсодержащих пород. Однако присутствие в природных цеолитах различных примесей и сопутствующих пород, а также трудность обогащения сдерживают сколь-либо значительное их использование для решения задач очистки отходящих газов в промышленных условиях.
Цеолиты, так же, как силикагели и активный оксид алюминия, характеризуются значительной сорбционной способностью по парам воды. Наряду с этим цеолиты отличаются сохранением достаточно высокой активности по соответствующим целевым компонентам при относительно высоких (до 150— 250 °С) температурах. Однако по сравнению с другими типами промышленных адсорбентов они имеют относительно небольшой объем адсорбционных полостей, вследствие чего характеризуются сравнительно небольшими предельными величинами адсорбции. Гравиметрическая плотность синтетических цеолитов составляет 600-900 кг/м3.
Иониты — высокомолекулярные соединения — пока еще не нашли широкого применения для очистки отходящих газов промышленности. Однако проводятся исследования по; извлечению из газов кислых компонентов (оксидов серы и азота, галогенов и т. п.) на анионитах и щелочных — на катионитах.
Единственным адсорбентом, удовлетворительно работающим во влажных средах, является активированный уголь. Он удовлетворяет и большинству других требований, в связи с чем широко применяется. Одним из основных недостатков активированного угля является химическая нестойкость к кислороду, особенно при повышенных температурах.
Активированный уголь — пористый углеродный адсорбент. Применяют несколько марок активированного угля, различающихся размером микропор.
Активированный уголь соответствующей марки используют для адсорбции различных компонентов (газов, летучих растворителей и др.), обладающих различными свойствами. Размер гранул активированного угля 1,0.. .6,0 мм, насыпная плотность 380.. .600 кг/м.
Остальные адсорбенты проявляют, как правило, селективность к улавливанию загрязнителей. Так, оксиды алюминия (алюмогели) используются для улавливания фтора и фтористого водорода, полярных органических веществ, силикат кальция — для улавливания паров жирных кислот, силикагель — для полярных органических веществ, сухих газовых смесей. Большинство полярных адсорбентов можно использовать для осушки газов.
Источник: studbooks.net
Цеолиты
Информация:
Синтетические цеолиты – это алюмосиликаты (группа синтетических элементов, отрицательные молекулы которых содержат алюминий и кремний) на основе кальция и натрия с отличными сорбционными, ионообменными и селективными свойствами. Пористая структура с величиной пор, сопоставимой размеру малых молекул, обусловила широко применение данных материалов в области разделения веществ на составляющие и очищения от примесей.
Вещество представляет собой кристаллы круглой или цилиндрической формы с пористой структурой, которая обеспечивает удельную влагоемкость не менее 180 мг/г.
Применение
Наиболее обширное применение цеолиты искусственного происхождения получили в промышленном секторе, где требуется обработка больших объемов материала. Так, представленные алюмосиликаты используют в качестве:
- Адсорбента для просушивания природного газа, нефтяных. Для очищения потоков газообразных веществ и атмосфер плавок в металлургической отрасли, а также для очистки жидких трансформаторных масел, холодильных агентов, керосина, бензола и т.п.
- Катионнообменного материала для разделения смесей на составляющие по ионообменному методу. Позволяет очищать гальванические стоки на производствах, разделять газы и легкие углеводы.
Особенности
Синтетические цеолиты активно применяют в промышленных масштабах. Данные вещества обладают влагоемкостью более 24% и могут эксплуатироваться в широком температурном диапазоне. Высокая механическая прочность обеспечивает сохранение материала в процессе транспортировки, а срок хранения составляет 36 месяцев со дня изготовления.
Источник: silikagel.ru
Цеолиты
Основные промышленные сорбенты, используемые для осушки углеводородных газов это силикагели и молекулярные сита.
В зависимости от удельного количества извлекаемых компонентов, глубины осушки газа, характеристики применяемого оборудования и свойства адсорбентов на практике могут реализоваться схемы 3-х и 2-х адсорберных установок осушки газа.
Преимущества силикагелей: низкая температура регенерации, то есть низкие энергозатраты, по сравнению с другими минеральными сорбентами (окись алюминия, цеолиты), относительно низкая себестоимость.
Для осушки газа на промышленных установках наиболее эффективно применение мелкопористого силикагеля марки КСМ. Он обладает наибольшей адсорбционной емкостью по сравнению с другими марками силикагеля, дает более низкую степень осушки, имеет более высокую механическую прочность как от истирания, так и от раздавливания. Однако при наличии в газе капельной влаги он быстро измельчается. Поэтому обычно предусматривают защиту слоя мелкопористого силикагеля слоем инертного к капельной влаге адсорбента.
Наличие в газе углеводородов тяжелее бутана следует учитывать при выборе сорбента и режима его регенерации. Тяжелые углеводороды С5 и выше прочно удерживаются силикагелем и при регенерации удаляются не полностью. При этом необходимо иметь в виду, что нагрев силикагеля выше 220°С ведет к деструктивным изменениям поверхности силикагеля, и приводит к снижению его адсорбционной емкости. Нагрев выше 250°С ведет к резкому падению активности силикагеля.
В начальный период загрузки силикагель имеет высокую активность порядка 15-20% мас., которая в процессе эксплуатации снижается до 7% мас.
Синтетические цеолиты — наиболее дорогие адсорбенты, но их использование на установке осушки существенно снижает эксплуатационные расходы. Цеолиты обеспечивают очень низкую точку росы при высокой адсорбционной способности, прочны при контакте с капельной влагой.
Уникальная структура синтетических цеолитов наряду с осушкой газа позволяет извлечь тяжелые углеводороды. Цеолиты более устойчивы к воздействию низких температур, чем силикагель. Опыт эксплуатации адсорбентов в условиях северных месторождений, а также лабораторные исследования показывают, что при многократных воздействиях низких температур силикагель растрескивается: обводненный силикагель разрушается на 15-20%, а регенерированный — на 5-7%; цеолит же в этих условиях визуально не изменяется и не снижает своих эксплуатационных свойств.
49) Подготовка неф-пром вод требования к закачиваемой в пласт воде или в пласт.
ПВ отделяемые от нефти в процессе сбора и подготовки, сильно минерализованы, и по этой причине их нельзя сбрасывать в реки и водоемы,
так как это приводит к гибели пресноводных. Полому ПВ закачивают в продуктивные или поглощающие пласты. Вместе с пластовыми закачивают и пресные воды, используемые в технологическом процессе при обесссоливании нефти, а также ливневые воды, попадающие в промышленную канализационную систему. Использование нефтепромысловых сточных вод в системе поддержания пластового давления при водонапорном режиме разработки месторождений — это важное техническое и природоохранное мероприятия в процессе добычи нефти, позволяющее осуществлять замкнутый цикл оборотного водоснабжения по схеме: нагнетательная скважина — пласт — добывающая скважина — система сбора и подготовки нефти и газа с блоком водоподготовки — система ПI1Д.
Сточные волы содержат растворенные газы: кислород, сероводород,
углекислый газ, которые интенсифицируют их коррозийную активность, что приводит к быстрому износу нефтепромыслового оборудования и трубопроводов и,следовательно, ко вторичному загрязнению сточных вод продуктами коррозии. В сточных водах содержится закиснос железо до 0.2 r/л, окисление которого приводит к образованию осадка и углекислого газа. Нефтепромысловые сточные воды могут быть заражены сульфатовосстанавливающими бактериями, Поступающими Ливнеимми водами, способствующими выпадению осадков карбоната каЛЬЦИЯ и сульфида железа. Наличие в сточной воде капелек нефти и механических примесей приводит к резкому снижению приеместости продуктивных и поглащающих пластов.
Источник: studopedia.ru
В чем отличия активированного цеолита и силикагеля КСМГ ГОСТ 3956-76?
Основные отличия заключаются в составе и в цене.
Цеолит природного происхождения, экологический чистый материал. Силикагель производится химическим путём.
Цена на цеолит гораздо ниже цены на силикагель КСМГ. При том что абсорбционные свойства активированного цеолита превышают абсорбционные свойства силикагеля КСМГ ГОСТ 3956-76. Это проверенно экспериментально. Мы готовы предоставить вам образцы АЦ, что бы Вы сами убедились в этом.
В России исторически сложилось так, что в качестве осушителя для влагопоглотителей используют силикагель КСМГ ГОСТ 3956-76, так как он прописан в ВЗ-10, ГОСТ 9.014-78 «Единая система защиты от коррозии и старения» (ВРЕМЕННАЯ ПРОТИВОКОРРОЗИОННАЯ ЗАЩИТА ИЗДЕЛИЙ).
В Америке и в Европе в основном используют активированный цеолит, так как они ориентируются на требования немецкого стандарта DIN 55473 или американского стандарта MIL-D-3716.
Данные стандарты не обязуются использовать определенный сорбент в качестве влагопоглотителя. Они регламентируют какое количество влаги, должен поглощать сорбент при определённой температуре, давлении и относительной влажности, за период времени и при этом вес сорбента не должен превышать определённого показателя. Если вещество соответствует всем требованиям СТАНДАРТА, то его можно использовать в качестве средства защиты от воздействия влаги.
Информация на сайте не является публичной офертой. По вопросам наличия и цены товара обращайтесь к менеджерам по указанным телефонам
При использовании материалов с сайта – ссылка на источник обязательна
ООО «Артерия Интер Фреш» 2010-2022
Источник: dry-off.com
Силикагель или цеолит? Вот в чем вопрос.
При очередном разговоре со своим знакомым, вскрылся интересный вопрос. У меня на машине в состав осушителя входит силикагель (прозрачные шарики белого цвета), мой знакомый обратил мое внимание на тот факт что фирма WABCO в замкнутых пневматических системах (тормозных и системах пневмоподвески) использует целиот (матовые шарики различных цветов белый, серый, коричневый и тд).
Решил поэкспериментировать. Осушитель я у себя разбирал в прошлом году, с целью осмотра и выпаривания селикагеля на медленном огне. Прошел год что имеем.
Полный размер
разобрал задок =)
Полный размер
селикагель изменил свой цвет, но сухой
Полный размер
высыпав содержимое осушителя обнаружил семикагель в виде песка. Дальше фильтров этот песок по системе не пошел.
Меня напугали видео с ютуба, как женщина высыпает пакетик с селикагелем в стакан воды и там селикагель превращается в кисель. Я провел эксперимент с селикагелем который был у меня в патроне осушителя. Результат следующий, некоторое количество шариков селикагеля растрескалось и выпало в осадок в виде песка НИ КАКОГО КИСЕЛЯ НЕ БЫЛО! Делаю вывод о том что у нас используется влагостойкий селикагель, который по моей оценке и по состоянию моей пневмы справляется со своей задачей.
Я пошел дальше в эксперименте и решил попробовать цеолит из осушителя фирмы WABCO.
Полный размер
фильтр влагоотделитель WABCO цена 950 рублей.
Полный размер
с помощью УШМ фильтр был вскрыт и извлечен цеолит.
Количество цеолита в фильтре WABCO хватит на четыре пять заправок.
остаток цеолита
Свойства силикагеля и цеолита приблизительно схожи, за исключением того что цеолит более стоек к циклам впитывания влаги и не разрушается в процессе.
Эксперимент начался. =)
март 2020 года, после зимы система сухая, деформации цеолита нет. Эксперимент пройдет успешно.
Источник: www.drive2.ru