Арзан адсорбенттер: мысалдар мен қолданулар? 

Арзан адсорбенттер: мысалдар мен қолданулар?

Адамдар арзан адсорбенттер туралы айтқанда, олар көбінесе төмен сапа туралы ойлайды. Бұл әрдайым бола бермейді. Кейде біз белгілі бір жағдайларда қымбат аналогтардан кем емес жұмыс істейтін қолжетімді материалдар туралы айтып отырмыз, бірақ кейбір жағдайларда оларды пайдалану экономикалық тұрғыдан тиімді нұсқа болып табылады. Ең бастысы - белгілі бір қолданба үшін ненің «арзан» екенін түсіну: килограмға төмен баға немесе ластанған ортаның көлемі бірлігіне төмен баға ма? Бұл әртүрлі нәрселер және бұл жерде шатасу қажетсіз шығындарға әкеледі. Мен онымен біз бір тонна ең қолжетімді көмірді бағамен сатып алған кезде кездестім, бірақ ол еріткіштің буларының шығарылуы үшін кеуектілігі төмен болып шықты, оны үш есе жиі өзгертуге тура келді - үнемдеу шығынға айналды.

Нені әдетте арзан адсорбент деп санайды?

Мұнда біз ажыратуымыз керек. Біріншіден, бұл ең аз өңдеуді қажет ететін табиғи немесе жанама өнімдер:белсендірілген көмірлерағаш немесе қабық қалдықтары, кейбір цеолиттер, үгінділер, шымтезек, күл негізінде. Олардың бағасы көбінесе өндіріс технологиясымен емес, логистикамен анықталады. Екіншіден, бұл қалпына келтірілетін адсорбенттер, мұнда бір циклдің құны төмен болады. Мысалы, силикагель немесе кептіруге болатын кейбір цеолиттер. Үшіншіден, бұл алюминий оксиді немесе өрескел тазалауға арналған қарапайым ион алмастырғыш шайырлар сияқты мамандандырылған, бірақ жаппай өндірілетін өнімдер.

Маңызды мәселе - қолдану аясы көптеген опцияларды бірден кесіп тастайды. Мұнайдың төгілген жерлерін тазарту үшін жоғары кеуекті синтетикалық материалды пайдаланғаннан гөрі, гидрофобты құраммен сіңдірілген шымтезек немесе үгінділерді пайдалану арзанырақ және тиімдірек. Бірақ ауыз суды коммуналдық сүзгіні пайдаланып тазарту үшін кокос қабығынан көмірдің арзандығы шартты болуы мүмкін - қатаң сертификаттар қажет және бұл жерде жеткізушінің сенімділігі туралы мәселе туындайды.

Кейде басқа салалардағы жұмсалған адсорбенттер де арзан болып саналады. Айталық, алюминий оксидіне негізделген пайдаланылған катализаторды тасымалдаушы. Сіз оны ағынды сулардан ауыр металдарды сорбциялау үшін қолдануға болады. Бірақ бұл әрқашан лотерея: материалдың тарихын нақты білу керек, әйтпесе тазалаудың орнына қайталама ластануды алуға болады. Бір кездері біз оны қалдықтардан алынған цеолитпен сынап көрдік - кеуектілік сақталған сияқты болды, бірақ талдау қалдық хлорорганикалық қосылыстарды көрсетті, сондықтан бұл идеядан бас тартуға тура келді.

Практикалық мысалдар: не жұмыс істейді және қайда

Классиканы алайық -белсендірілген көмірAG-3 немесе оның аналогтары. Көмір арзан және көп мөлшерде өндіріледі. Концентрациялары тыйым салмайтын, бірақ рұқсат етілген ең жоғары концентрацияларға қойылатын талаптар қатаң болатын бояу цехтарының желдету жүйелерінде органикалық буларды ұстау үшін өте қолайлы. Оның артықшылығы белсенділік жоғалса да, ыстық бумен үрлеу арқылы қалпына келтірілуі мүмкін. Біз мұны зауыттардың бірінде жасадық: адсорбциялық цикл 2-3 апта, содан кейін регенерация. 5-6 циклден кейін көмір әлі де өзгерді, бірақ меншіктің жалпы құны айтарлықтай төмендеді.

Тағы бір мысал бентонит саздары. Полигондарда су өткізбейтін экрандарды жасауға немесе суспензия түріндегі ауыр металл иондарын сорбциялауға арналған өте арзан материал. Бірақ бір нюанс бар: оның сорбциялық қабілеті қоршаған ортаның рН-ына қатты байланысты. Қышқылды ағынды суларда ол әрең жұмыс істеуі мүмкін, бірақ бейтарап ағынды суларда жақсы нәтиже көрсете алады. Әрқашан алдымен модельдік шешімде емес, нақты ортада тестілеу қажет.

Жылу электр станцияларының күлі. Қалдық дерлік, құны арзан. Зерттеулер және біздің тәжірибеміз көрсеткендей, ол, мысалы, фенолдарды немесе кейбір бояғыштарды жақсы сіңіре алады. Бірақ мәселе гетерогенділікте: күлдің құрамы жағылған көмір мен маусымға байланысты өзгереді. Тұрақтылық болмаса, болжамды технологиялық процесс болмайды. Сондықтан оны маңызды міндеттерге қолданбайды, бірақ құрамы өзгермелі кейбір жуу суын жергілікті тазарту үшін кейде уақытша ерітінді ретінде қолданылады.

Шектеулер және жасырын шығындар

Ең үлкен қателік - тек сөмкенің бағасына қарау. Арзан адсорбент көбінесе төмен механикалық беріктікке ие. Жаңғақ қабығынан жасалған түйіршіктелген көмір ағаштан гөрі күшті, бірақ сонымен бірге қымбатырақ. Қозғалыс төсегіндегі немесе кері жууға арналған сүзгідегі арзан көмір тез шаңға айналады, содан кейін ол проблемаға айналады. Бұл шаң үшін бастапқы үнемдеуді жоққа шығаратын қосымша қақпақтарды орнату қажет.

Екінші нүкте - сыйымдылық. Арзан материалдың меншікті беті кішірек болуы мүмкін. Бұл оның салмағы бойынша үлкенірек болуы, жиі ауыстырылуы және қалдықтардың үлкен көлемі болуы керек дегенді білдіреді. Қолданылған адсорбентті кәдеге жарату жеке шығындардың баптары болып табылады және егер ол сондай-ақ қауіпті қалдықтарға жатқызылса (мысалы, ауыр металдарды сорбциялаудан кейін), онда оны жою құны материалдың өзіндік құнынан бірнеше есе жоғары болуы мүмкін.

Үшінші аспект - селективтілік. Қымбат емес, кең спектрлі адсорбенттер жиі бәрін, соның ішінде сорбциялау қажет емес нәрсені де «ұстап алады». Нәтижесінде олардың мақсатты құрамдас бөлігі үшін сыйымдылығы күрт төмендейді. Мысалы, жер асты суларын хлорлы көмірсутектерден тазарту кезінде арзан белсендірілген көмір судағы табиғи органикалық заттармен (гуматтармен) тез бітеліп қалуы мүмкін. Ал есеп айырысудың орнына ол апталап жұмыс істейді.

Жағдай: газды тазалауда қолдану

Шағын жиһаз өндірісінде ұшпа еріткіштердің (ацетон, толуол) буларын алу жобасы болды. Тұтынушы оны мүмкіндігінше арзан алғысы келді. Біз отандық NaA цеолитін пайдалану нұсқасын қарастырдық - бағасы тартымды. Бірақ модельдеу және төлқұжат деректері шығарындыларда да көп болатын су буы үшін органикалық заттарға қарағанда одан да үлкен жақындыққа ие екенін көрсетті. Яғни, ол ылғалмен тез қанықып, мақсатты компоненттерде жұмысын тоқтатады.

Біз ымыраға келдік: ең қымбат импортталған сіңдірілген көмір емес, нақты есептелген цикл уақыты және қарапайым салқындату әдісін қолдана отырып, ауаны алдын ала кептіру жүйесі. Иә, кептіру қондырғысын қосу керек болды, бірақ бұл кептірусіз арзан цеолитті пайдаланумен салыстырғанда көмірдің регенерация аралық айналымын 4 есе арттыруға мүмкіндік берді. Ұзақ мерзімді перспективада жүйе үнемді болып шықты. Бұл материалдың бірден арзандығы тұйыққа апаратын әдеттегі мысал.

Компаниямен қызықты тәжірибеChengdu Yizhi Technology Co.. Олардың ресурсындаyzkjhx.ruМен модификацияланған арзан минералды сорбенттер туралы ақпаратты таптым.Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. - Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd компаниясы құрған жобалау институты., және олар көбінесе белгілі бір шығарындылар немесе ағынды сулар үшін адсорбенттерді теңшеу бойынша жұмыс істейді.