活性アルミナ|排ガス処理用活性アルミナ触媒

1. 吸着分離プロセスの概要

吸着とは、流体(気体または液体)が固体多孔質物質と接触しているときに、流体中の1つ以上の成分が多孔質物質の外表面およびマイクロポアの内面に転写され、これらの表面に富化して単分子または多分子層を形成するプロセスを意味する。吸着された流体は吸着液と呼ばれます。吸着物と吸着剤の物理的および化学的性質が異なるため、異なる吸着物に対する吸着剤の吸着能力も異なる。したがって、流体が吸着剤と接触すると、吸着剤は流体の1つに影響を与えることになる。あるいは、一部の成分は他の成分に比べて吸着選択性が高く、吸着相と再吸収相の成分を富化して物質の分離を実現することができる。

2. 吸着・脱着プロセス

吸着プロセス:濃縮または液化のプロセスと考えることができる。したがって、温度が低く、圧力が高いほど、吸着能力は大きくなる。すべての吸着剤について、液化されやすいほど(沸点が高いほど)、吸着されるガスの量が多くなり、液化しにくくなる(沸点が低いほど)ガス吸着量が低くなる。
脱着プロセス:ガス化または揮発のプロセスと考えることができます。したがって、温度が高く、圧力が低いほど、脱着はより完全になります。全ての吸着剤について、液化されやすいガス(沸点が高いほど)は脱離しにくく、液化されにくいガス(沸点が低い)は脱離しやすくなる。吸着は物理吸着と化学吸着に分けられる。
物理吸着分離の原理:固体表面上の原子または基と外来分子との間の吸着力(ファンデルワールス力、静電力)の差を使用して分離を達成する。吸着力の大きさは、吸着剤と吸着物の両方の特性に関係します。
化学吸着分離の原理:固体吸着剤の表面に化学反応が起こり、吸着物と吸着剤とを化学結合で結合させる吸着プロセスに基づいて、選択性が強い。化学吸着は一般に遅く、単分子膜しか形成できず、不可逆的である。

3. 異なる吸着剤の特徴

活性炭:豊富な微多孔性およびメソポーラス構造を有し、比表面積は約500〜1000m2 / gであり、細孔径分布は主に2〜50nmである。活性炭は、主に吸着剤によって生成されるファンデルワールス力に依存して吸着を生成し、主に有機化合物の吸着、重炭化水素の吸着および除去、消臭剤などに使用される。
モレキュラーシーブ:比表面積約500-1000m2/gの規則的な微多孔細孔構造を有し、主にマイクロポアを有し、孔径分布は0.4-1nmである。モレキュラーシーブの吸着特性は、モレキュラーシーブの構造、組成、バランスカチオンの種類を調整することによって変更することができます。モレキュラーシーブは、主に特性細孔構造と平衡陽イオンとモレキュラーシーブフレームワークとの間のクーロン力場に依存して吸着を生成します。それは良好な熱および水熱安定性を有する。これは、様々な気相および液相の分離および精製に広く使用されている。使用される場合、吸着剤は、強い選択性、高い吸着深さおよび大きな吸着能力の特性を有する。
シリカゲル:シリカゲル吸着剤の比表面積は約300〜500m2 / gであり、主にメソ多孔性で、細孔径分布は2〜50nmであり、細孔チャネルの内面は豊富な表面水酸基を有し、主に吸着乾燥およびCO2生成のための圧力スイング吸着などに使用される。
活性アルミナ:比表面積200-500m2 / g、主にメソ多孔性、2-50nmの細孔径分布、主に乾式脱水、酸廃ガス浄化などに使用される