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現(xiàn)代凈水活性氧化鋁對(duì)氣體、水蒸氣和某些液體的水分有選擇吸附本領(lǐng)。吸附飽和后可在約175-315℃加熱除去水而復(fù)原再生。吸附和復(fù)原再生可進(jìn)行多次。除用作干燥劑外,還可從污染的氧、氫、二氧化碳、天然氣等中吸附潤(rùn)滑油的蒸氣。并可用作催化劑和催化劑載體和色層分析載體。
個(gè)氧化鋁工業(yè)生產(chǎn)法——蘇打燒結(jié)法就是1856——1860年在這里研究出來(lái)的。1858年呂·查得·里提出鋁土礦—蘇打燒結(jié)法生產(chǎn)氧化鋁。由于在燒結(jié)過(guò)程中鋁土礦中的Al203,、SiO2將與蘇打反應(yīng),生成氧成不溶性的鋁硅酸鈉,造成氧化鋁和蘇打的大量損失。1880年由米列爾提出往蘇打、鋁土礦爐料中添加石灰石,使得燒結(jié)過(guò)程不生成或很少生成鋁硅酸鈉,大大減少了氧化鋁和蘇打的損失;后又改為添加石灰,以至發(fā)展成為今天的堿—石灰燒結(jié)法。這一方法是目前處理高硅鋁土礦生產(chǎn)氧化鋁的主要工業(yè)生產(chǎn)方法,1889—1892年奧地利人K·J·拜耳發(fā)明了甩苛性堿溶液直接浸出鋁土礦生產(chǎn)氧化的拜耳法,為氧化鉛的大規(guī)模生產(chǎn)和迅速發(fā)展開(kāi)辟了道路。此法用在處理低硅鋁土礦,特別是處理三水鋁石型鋁土礦,其經(jīng)濟(jì)效果遠(yuǎn)非其它生產(chǎn)方法所能比擬。燒結(jié)法和拜耳法是目前生產(chǎn)氧化鋁的主要工業(yè)方法。
根據(jù)氧化鋁的物理性質(zhì),通常又可將氧化鋁分為砂狀、面粉狀和中間狀三種類(lèi)型。這三種類(lèi)型的氧化鋁在物理性質(zhì)上有較大的差別。砂狀氧化鋁具有較小的容重,較大的比表面積,略小的安息角,含較少量的a-Al2O3,粗粒較多且均勻,強(qiáng)度較高。面粉狀氧化鋁則有較大的容重,小的比表面積,含較多的a-Al2O3,細(xì)粒較多,強(qiáng)度差。而中間狀氧化鋁的物理性質(zhì)介于二者之間。各種氧化鋁的物理性質(zhì)見(jiàn)表1-3。
球形活性氧化鋁變壓油吸附劑為白色球狀多孔性顆粒,活性氧化鋁粒度均勻,表面光滑,機(jī)械強(qiáng)度大,吸濕性強(qiáng),吸水后不脹不裂保持原狀,、無(wú)嗅、不溶于水、乙醇?;钚匝趸X是一種微量水深度干燥的干燥劑,適用于無(wú)熱再生裝置。
再生劑采用氫氧化鈉溶液,也可采用硫酸鋁溶液。氫氧化鈉再生劑的溶液濃度采用0.75%~1%,氫氧化鈉消耗量可按每去除1g氟化物所需8~10g固體氫氧化鈉計(jì)算,再生液用量為濾料體積的3~6倍。硫酸鋁再生劑的溶液濃度采用2~3%,硫酸鋁的消耗量可按每去除1g氟化物需60~80g固體硫酸鋁計(jì)算。
活性氧化鋁作為吸附劑的主要的工業(yè)應(yīng)用包括氣體干燥、液體干燥、水質(zhì)凈化、石油工業(yè)的選擇吸附以及色層分離工藝等。
由于活性氧化鋁對(duì)水有較強(qiáng)的親和力,因此在氣體干燥中得到了廣泛應(yīng)用。能夠用活性氧化鋁干燥的氣體主要有:乙炔、裂解氣、焦?fàn)t氣、氫氣、氧氣、空氣、乙烷、氯化氫、丙烷、氨氣、乙烯、硫化氫、丙烯、氬氣、甲烷、二氧化硫、二氧化碳、天然氣、氦氣、氮?dú)?、氯氣等。由于活性氧化鋁吸附水時(shí)放出大量的熱,因此,應(yīng)用時(shí)要綜合干燥能力、干燥速度、換熱及再生方式等進(jìn)行設(shè)計(jì)。
活性氧化鋁可以干燥的液體主要有:芳香烴類(lèi)、高分子烯烴類(lèi)、汽油、煤油、環(huán)己烷、丙烯、丁烯以及許多鹵化烴類(lèi)等。這些液體與氧化鋁接觸時(shí),二者不會(huì)發(fā)生反應(yīng)或聚合,同時(shí),干燥的液體中不含有容易吸附在氧化鋁表面并且再生時(shí)不易去掉的組分。
在水質(zhì)凈化方面,活性氧化鋁除主要用于去除飲水中的氟化物外,對(duì)工業(yè)污水顏色及氣味的消除也很有效果。此外,活性氧化鋁在碳水化合物的回收和選擇性吸附及動(dòng)力系統(tǒng)油的養(yǎng)護(hù)中也有普遍應(yīng)用。
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