Tuesday, December 1, 2009

Absorbent

Aбсорпциона способност на природните материјали кои во својата основа имаат зеолит. Природниот зеолит како сорбент со својство за контрола на излиено масло и други поволни примени. Абсорбционите минерали имаат вредна улога во унапредувањето на животната средина во која живееме, работиме, твориме. Природната способност да задржуваат флуиди од секаков тип, при што остануваат инертни, а сето тоа го прават со особено ниски трошоци
на чинење, ги фаворизира како производ со бројни поволни примени во индустријата и инженерството по животна средина.
Минералите кои играат улога на абсорбенти со што му овозможуваат на флуидот да ги замени воздушните простори во структурата, имаат голема активна површина и пори во голем број. Сите минерали со такви карактеристики се поврзуваат со фактори кои ја зголемуваат нивната побарувачка на пазарот – зголемувајќи го познавањето за заштита на животната средина, здравјето и безбедносните прилики.
Зеолитите имаат изразени адсорбциони својства. Тие можат да адсорбираат широк спектар на течности, вклучително бензин, горива, масла – деривати на нафтата, растворувачи, масла за готвење, отпадни комунални води, течности со протеински состав и други нечистотии во течна состојба.
Адсорбентите се употребливи за:
1. отстранување на компоненти присутни во ниски концентрации во растворувачи со неадсорбциони својства или гасови,
2. одвојување на компоненти од гасни или течни мешавини преку селективна адсорпција на цврсти материјали, пропратени со десорпција заради регенерација на адсорбентот.
Подолу во текстот се напоменати адсорпционите механизми:
(а) При адсорпцијата, молекулите, атомите или јоните во гасовита или течна состојба дифундираат на цврста површината, се поврзуваат со неа и се придржуваат преку слаби молекуларни сили.
(б) Адсорбентите се изразено порозни и цврсти честици со мали димензии за
меѓупорозниот дијаметар со што се постигнува голема активна површина.
(в) Во јон-изменувачката состојба, катјоните односно анјоните во течен раствор можат да заменат различни и незаменливи јони со ист полнеж кои се истовремено содржани во цврстиот јонски изменувач.
Нашиот производ, Абсорбент е природен минерал кој во својата основа содржи зеолит, но истовременото присуство и на други конституенти го прават овој производ
мошне употреблив за различен тип примени, а истотака и за контрола на неконтроллираните истекувања од различна природа.
Главни конституенти на Абсорбент се: природниот зеолит (клиноптиолит), диатомитот и бентонитот.Благодарение на неговите адсорбциони карактеристики, Абсорбент може да адсорбира палета на супстанци. Ова вклучува разновидна примена во постапки за
ЗЕОЛИТ – Сорбент со својство за контрола на излиено масло и други поволни примени сушење, прочистување и одвојување. Може да ја отстранува водата при осебено низок парцијален притисок и е мошне успешно средство за сушење, со капацитет поголем и од25% од неговата тежина во вода. Може да отстранува испарливи органски компоненти (VOCs) од воздушните протоци, да одвојува изомери и мешавини од гасови. Минералот има посебен афинитет кон поларни органски соединенија, како на пр. хлорирани јаглеводороди. Капацитетот на адсорбцијата строго зависи од условите во кои се одвива адсорбцијата.
Зеолитот е незапаллив, но може да ја катализира оксидацијата доколку температурата доволно се покачи. Големината на порите кај зеолитот не се менува со промена на температурата кога е во граници на рангот на стабилност. Доколку температурата се зголеми над нивото на рангот на стабилност, големината на порите се намалува со што се зголемува и густината на зеолитот.
Земајќи во предвид што Абсорбент е зрнест материјал, цврстите и суспендираните честички се зафаќаат меѓу зрната. Порозната структура допринесува колоидните честички од органска, но и тие од минерална (неорганска) природа да бидатотстранети (пр. од вода). Капацитетот на отстранување на цврсти честички е за 45 % повисок од капацитетот што го има песокот за идентична големина на дистрибуирани честички. Абсорбент е олеофиличен (афинитет кон маслени супстанци за контрола на истекувања) и хидрофиличен, и ефикасен за широк спектар на производи: киселини (хлороводородна киселина, сулфурна, оцетна...), алкални раствори (натриумови, амониумови...), ацетати, хлорирани раствори (јаглерод тетрахлорид...), ароматични соединенија (бензен, толуен...).
Овој производ е особено корисен заради неговото: брзо и лесно ракување со што сенамалува капацитетот потребен за складирање (намалена тежина и волумен), ниски трошоци за постапување со отпад и сл.
Разлеаните материи (истекувања) можат да бидат токсични, миризливи, лизгави и особено неподносливи, и токму поради тоа потребно е да бидат отстранети мошне брзо и безбедно без зад себе да остават билокакви остатоци во постапката за нивно отстранување. И додека во домашни услови тоа може да го направиме со едноставна употреба на бришач (крпа) или четка, во индустријата истекувањата најчесто се во големи размери и вообичаено содржат бројни опасни супстанции – воденести/маслени или хемикалии за кои е потребен доста ефикасен абсорбент кој за кратко време ќе обезбеди безбедна површина за вработените и тоа на многу брз и едноставен начин.
Сооглед на карактеристиките на нашиот производ – комплексен минерал (зеолитски туф составен од зеолит, дијатомите и бентонит) способностите за добра абсорбција се особено воочливи.Сите природно настанати зеолити се хидрофилични (имаат афинитет кон поларни молекули како вода) и содржат алуминиум. Прку деалуминизирање, природните
зеолити стануваат хидрофобни (во тој случај ќе имаат афинитет спрема неполарни супстанци како повеќето VOC – испарливи органски компоненти). Зеолитите се
деалуминизираат преку замена на алуминиумот со силициумот по хемиски пат, но без да се промени кристалната структура на минералот.
VOC се пари кои кондензираат, а тоа најчесто го прават на површината од адсорбентот.
Кога површината адсорбира онолку колку што и дозволува нејзиниот капацитет, VOC –
испарливи органски компоненти десорбираат во постапка на регенерирање на адсорбентот. Десорбирани, VOC – испарливите органски компоненти се среќаваат во повисоки концентрации, после што секоја поодделна испарлива органска хемикалија се обновува или уништува. Адсорбентите можат да сепарираат VOC – испарливи органски компоненти од воздушни протоци. VOC – испарливите органски компоненти можат економично да се отстрануваат со инсенерација, да бидат зафаќани со помош на селективна мембрана или да бидат обновени со примена на кондензатор.
За таа цел, треба да биде додадена кинетичка енергија за да овозможи молекулите да побегнат односно десорбираат. Десорбцијата може да се оствари преку измена на
температурата или преку измена на притисокот. Согласно кинетичката теорија за материјата, молекулите добиваат кинетичка енергија кога се загреваат и токму тоа
овозможува тие наполно да излетаат од стационарот. Топлината може да се обезбеди како проток или преку микробранови добиени преку примена на различни техники.
Додавајќи кинетичка енергија на адсорбираната материја за да избега односно десорбира, всушност допринесуваме кон постапката за регенерација на адсорбентот.
Регенерацијата на адсорбентот треба да се изврши пред истиот да стане неподобен да задржи повеќе, и треба да се спроведе пред повторно адсорбентот да биде употребен.
Секоја адсорбција е егзотермна, што подразбира дека се спроведува на начин кој подразбира ослободување на топлина и допринесува температурата да се покачува. Оваа специфика се употребува за складирање на топлина, но не е поволна за адсорпција на VOC.
Друг потенцијал на абсорбент материјалот:
Примените, како додаток во почва со функција на фертилизер, додаток во храна за домашни животни, како и третман на отпадни комунални води, се можните корисни
апликации за овој минерал кои се особено интересни и со голем потенцијал за задоволување на идните барања. Порозните, цврсти минерали со својства на абсорбент, како што се диатомитите и зеолитите, имаат одличен потенцијал како додатоци на почва, но се соочуваат со острата конкуренција на песокот. Иако песокот е евтин (тоа го прави фаворит во однос на други минерали), не потпомага во дренажата, не обезбедува бавно ослободување
на вода и нутриенти, туку напротив ги пропушта низ почвата. Затоа се очекува да биде заменет со гореспоменатите минерали. Вистина е дека тие чинат повеќе, но истовремено се подолгорочна инвестиција.
Диатомитите се минерали кои во својот состав содржат фосилизирани остатоци од акватични растенија и можат да бидат воведени во почвите да го помогнат и промовираат здравото растење на живите растенија. Сложената порозна структура на диатомитите успева да ја одржи порозноста во почвите (да ги сочува порите на почвата отворени) и ја контролира достапноста на вода во корените, задржувајќи ја и испуштајќи ја влагата кога е потребно. Дијатомитите ја оксидираат почвата обезбедувајќи доволно минерали и растреситост, со што потпомогнуваат да се пробие глинестата структура. Поволно е 10 – 20 % од диатомитот да се содржани во волумен почва.
Зеолитите функционираат на мошне сличен начин. Потенцијалот на зеолитите како ″еколошки материјал″ е веќе препознаен. Нивната абсорпциона моќ укажува на тоа
дека тие можат селективно да задржуваат загадувачи од типот на тешки метали или нутриенти како азотот. Својството да задржуваат, а потоа да ослободуваат нутриенти ги карактеризира зеолитите како ефикасен носител на хранливи состојки со особености на фертилизер (оплеменувач на почви).
Дури до 70% од фертилизерите (ѓубривата) што се расфрлаат по житните полиња претставуваат отпад со кој треба дополнително да се справуваме. Тие предизвикуваат
дополнителни проблеми и допринесуваат кон загадувањето кога се измиваат од почвите, а исцедокот завршува во водните системи. Прекумерното наѓубрување поттикнува создавање на гас кој го предизвикува ефектот на стаклена градина – азотниот оксид N2O. Но, минералниот носител на ѓубривото, каков што е зеолитот, го претвора во корисен остаток сето она што се јавува како нус производ од наѓубрувањето, со што, на таков начин ја зголемува вредноста на фертилизерот и количините потребни од него.
Бентонитот и гипсот можат да се употребат на сличен начин како и зеолитот, но нивниот капацитет на катјонска измена е краткорочен и бара повеќекратна апликација.
Својството на абсорбција и адсорбција кај зеолитите е истражувано и на сточарските фарми. Меѓу бројните примени што зеолитот ги има, вредна да се напомене е и употреба на зеолитот како додаток во исхраната на домашните животни. Кога истиот се применува како додаток во исхраната со застапеност околу 5 %, може да го зголеми приносот кај говедата и преку 30 % за време на 80-дневен период на гоење на животните. Зеолитите допринесуваат кон мошне успешна протеинска конверзија, ги потпомогнуваат дигестивните процеси и ја намалуваат смртноста.
Зеолитите истотака наоѓаат примена во намалување на влагата на фармите, а со тоа и намалување на лошата миризба која потекнува од резидуите на метаболизмот кај
животните (природно ѓубриво). Зафаќајќи ги остатоците од метаболизмот во својата структура, игра улога на фертилизер со лесно ослободување кој како таков лесно се
расфрла по полјоделските површини.
Отстранувањето на отпадните комунални води е мошне скапо, како и прочистувањето на ефлуентите што се исфрлаат во животната средина со цел да не предизвикаат загадување. Ако се земе во предвид тоа што големи количества нутриенти се отстрануваат како отпад, клучната загатка е – како отпадот да го пренамениме и истиот да биде производ од посебна вредност. Традиционалните методи за пречистување на отпадните комунални води вклучуваат употреба на јагленови филтрациони тела или чакал низ кои се пропушта милта. Повеќе од сигурно е дека јагленовите филтрациони тела и чакалот стануваат се побезвредни и нивната употреба е сведена на минимум од причина што креираат проблем после употребата кога треба да се отстранат. Во истовреме познато е дека тие чинат далеку помалку од зеолитот, но не допринесуваат кон зголемување на вредноста на отпадот и можност за негова повторна употреба за различни примени, како што тоа го прават зеолитите.
Абсорбционите својства на бентонитот пак го фаворизираат истиот да најде интензивна примена како извонреден обложувач кај депониски конструкции. Во контакт со вода, бентонитот бабри со што ги исполнува слободните пори и формира водонепропусен слој (облога која го запечатува просторот околу себе). Бентонитот секако се применува и за помали волумени, како пополнувач – филер, формирајќи сендвич од геосинтетски глинен слој (GCL).
Предноста на бентонитот во однос на другите типови глина е што не трпи последици од појавите мрзнење-одмрзнување, и не се јавува поткопување на структурата, во спротивно би се уништила глинената бариера. Бентонитот е самообложувач и претставува постојана бариера за контрола на исцедокот од депониите. Бентонитот како почвен слој со функција на бариера се препорачува да биде со дебелина 300 – 500mm. Песокливите почви со повеќе воздушен простор во својата структура (попорозни) имаат потреба од потенок слој на бентонит. Геосинтетските глинени слоеви (GCL) се двослојни и составени од два слоја на геосинтетски текстил обложени со потенок слој на бентонит. Вкупната дебелина на таквиот слој најчесто изнесува 0.5 – 1.5 cm. поставени стандарди за минимум потребна дебелина за обложувачките слоеви кајдепоните.

Бенефиции од употребата на Абсорбент:
Пречистување на гас:
�� Отстранување на органските компоненти од излезните проотоци
�� Отстранување на SO2 од излезните проотоци
�� Отстранување на сулфурни компоненти од гасни протоци
�� Отстранување на водени пари од воздух и други гасни протоци
�� Отстранување на растворувачи и миризби од воздух
�� Отстранување на NOx од N2
�� Отстранување на CO2 од природен гас

Масовно гасено одвојување:
�� N2 / O2
�� Вода / етанол
�� Ацетон / излезните проотоци
�� C2H4 / излезните проотоци
�� Нормални парафини, изопарафини, ароматични соединенија
�� CO, CH4, CO2, N2, NH3/H2

Течно прочистување:
�� Отстранување на H2O од органски раствори
�� Отстранување на органски соединенија од H2O
�� Отстранување на сулфурни соединенија од органски раствори
�� Обезбојување на раствори

Масовно течно одвојување:
�� Нормални парафини / изопарафини
�� Нормални парафини / олефини
�� р (пара) -ксилен / други C8 ароматични соединенија
�� p (пара)- или m- (мета)крезол / други изомери на крезолот
�� Фруктоза / декстроза, полисахариди

Јонска измена:
�� Омекнување на вода
�� Деминерализирање на вода
�� Де-алкализација на вода
�� Обновување на уранииумот од киселински течни раствори
�� Обезбојување на шеќерни раствори

Воопшто, користењето на природните комплексни минерали кои базираат на зеолит е поволно од следниве причини:
1. Висока селективност
2. Висок капацитет на катјонска измена
3. Селективност за повеќе метални јони
4. Капацитет на регенерација
5. Висок капацитет за намалување на количините (потребите) од нив
6. Фаворизирани кинетички и транспортни својства за брза сорпција
7. Хемиска и термичка стабилност, екстремно ниска способност за растворување
во течностите со кои се во контакт
8. Цврстина и механичка јакост како превенција од кршење (дробење) и ерозија
9. Тенденција за слободен проток до урамнотежување при полнење или празнење
на садовите
10. Висока отпорност кон онечистување за подолго време
11. Без тенденција да појави несакани хемиски реакции
12. Способност за регенерација, дури и кога особено јако е аплицирана некоја
супстанца во неговата структура кои вообичаено се тешки за десорпција
13. Ниска цена на чинење

No comments:

Post a Comment