Vložek za odstranjevanje fluorida iz aktivnega aluminijevega oksida

Aktivirani aluminijev oksid lahko z adsorpcijo učinkovito odstrani fluorid in druga onesnaževala iz vode. Zaradi velike površine in porozne strukture je aktivirani aluminijev oksid idealen medij za odstranjevanje fluorida iz okolja.

Izpostavljenost fluoridu v pitni vodi lahko poveča zobno in skeletno fluorozo ter kostno šibkost.Fluoridni filtri AA so zasnovani tako, da zmanjšujejo ta tveganja, saj absorbirajo presežek fluorida s tehnologijo adsorpcije in filtrirajo njegovo prisotnost skozi svoj sistem.

Aktivirani aluminijev oksid

Izjemne adsorpcijske lastnosti aktiviranega aluminijevega oksida so nepogrešljiv industrijski material, ki se uporablja za odstranjevanje fluorida iz pitne vode, dehidracijo zemeljskega plina, čiščenje petrokemikalij ter zaščito opreme in izdelkov pred korozijo. Na voljo so različne različice velikosti delcev aktivnega aluminijevega oksida, ki ustrezajo različnim zahtevam industrije; največ se proda v obliki prahu, ki deluje kot absorpcijska goba in "vsrka" nečistoče iz plinov in tekočin.

Aktivirani aluminijev oksid se ponaša z izjemnimi fizikalnimi in kemičnimi lastnostmi, ki daleč presegajo njegove adsorpcijske zmogljivosti. Ima visoko tlačno trdnost, da vzdrži pritiske, ki se pojavljajo v industrijskih aplikacijah. Poleg tega lahko aktivirani aluminijev oksid absorbira različna onesnaževala in vonjave, kot so hlapne organske spojine, vodikov sulfid, ftalati in fenoli, hkrati pa je učinkovit tudi pri odstranjevanju arzena in fluorida iz virov pitne vode; dejansko je to prednostni adsorbent za te postopke odstranjevanja v sistemih pitne vode.

Aktivirani aluminijev oksid ima številne pomembne aplikacije v naftnem in plinskem sektorju. Je bistveni del dehidracijskih postopkov, ki z dehidracijo ščitijo cevovode in kompresorsko opremo pred nastankom hidratov - ledu podobnih struktur, ki ovirajo pretok nafte. Poleg tega se je aktivirani aluminijev oksid izkazal pri ekstrakciji vlage iz ogljikovodikovih tekočin in plinov, kar bistveno izboljša končne izdelke in hkrati zmanjša stroške vzdrževanja.

Aktivirani aluminijev oksid je učinkovito izsuševalno sredstvo za postopke v parni fazi, ki pomaga odstraniti neželene elemente v surovi nafti, kot so žveplove spojine, aromatske snovi in barvna telesa, ki lahko ogrožajo zdravje, vključno z žveplovimi spojinami. Poleg tega aktivirani aluminijev oksid zmanjšuje viskoznost in hkrati povečuje učinkovitost zgorevanja; njegove protimikrobne sposobnosti preprečujejo tudi kontaminacijo med proizvodnjo petrokemikalij, medtem ko njegove adsorpcijske sposobnosti vežejo škodljive kemikalije iz blata rafinerijskih procesov, da se popolnoma odstranijo iz izdelka.

Odstranjevanje fluoridov

Fluorid je pogost naravni element, ki ga najdemo v mineralih, geokemičnih nahajališčih in naravnih vodnih sistemih. Ko ga zaužijemo s pitno vodo in prehrano, vstopa v prehranjevalno verigo s pitjem in uživanjem hrane, znano pa je, da pri zdravih posameznikih pospešuje kalcifikacijo zobne sklenine in tvorbo kosti. Če je prisoten v količinah, ki presegajo 1,5 mg/L, lahko povzroči skeletno fluorozo (oslabitev kosti) in motnje ščitnice, ki so posledica tega, da telo proizvaja preveč fluorida; zato je ključnega pomena, da se vsebnost fluorida ohranja v dovoljenih mejah, na primer z uporabo vložka za odstranjevanje fluorida iz aktivnega aluminijevega oksida.

Aktivirani aluminijev oksid je izjemno porozen material z ogromno površino, zato je odličen material za odstranjevanje onesnaževal iz pitne vode s postopki adsorpcije, kot sta odstranjevanje fluoridov ali zmanjševanje vsebnosti arzena. Poleg tega aktivirani aluminijev oksid znatno zmanjša tudi koncentracije svinca in živega srebra.

Aktivirani aluminijev oksid je lahko odlična izbira za odstranjevanje fluoridov in arzena, vendar ima njegova uporaba tudi nekaj pomanjkljivosti. Predvsem pogosto regeneriranje stane čas in denar, hkrati pa lahko postane neučinkovit, če temperatura vode ali pH pade izven optimalnih vrednosti.

Raziskovalci si prizadevajo odpraviti te pomanjkljivosti in ustvarjajo nove adsorbente z izboljšano učinkovitostjo defluoridacije. Ti adsorbenti so bili impregnirani s kemikalijami, kot sta lantan in iterbij, da bi se povečale njihove adsorpcijske zmogljivosti, in lahko obdelujejo tako nizke kot tudi višje koncentracije fluorida v pitni vodi.

Aluminijev oksid se je izkazal za učinkovit in stroškovno ugoden način pridobivanja fluorida iz virov pitne vode, saj je sposoben absorbirati molekule fluorida s postopkom ionske izmenjave. Poleg tega aluminijev oksid ni strupen, zato ga je mogoče varno večkrat uporabiti. Poleg tega je njegova učinkovitost odvisna od dejavnikov, kot so začetna raven koncentracije fluorida, raven pH in čas stika - vendar bodite pozorni! Stopnje adsorpcije se močno razlikujejo.

Regeneracija

Fluorid je naravno prisoten mineral, ki se lahko večkrat uporabi, vendar ima lahko pri prevelikih količinah resne posledice za zdravje. Pitje vode z višjo koncentracijo od priporočene EPA lahko povzroči zobno gnilobo in skeletno fluorozo; za zmanjšanje teh škodljivih vplivov je ključno, da se uporabljajo učinkovite, vendar okolju prijazne metode za zmanjšanje fluorida; trenutno eden od takih pristopov uporablja tehnologijo adsorpcije z aktivnim aluminijevim oksidom, ki proizvaja stroškovno učinkovito vodo brez onesnaženja.

Aktivirani aluminijev oksid ima zaradi svoje velike površine in mikroporozne strukture sposobnost odstranjevati onesnaževala, kot so fluorid, arzen in druge težke kovine iz vode, saj jih lahko adsorbira na velikih površinah z mikroporozno strukturo. Aktivirani aluminijev oksid kot tak je odlična možnost za obdelavo vodnih raztopin, ki vsebujejo fluorid; poleg tega ga je mogoče regenerirati; ta regeneracija vključuje izpiranje posteljice aktiviranega aluminijevega oksida z raztopino, da se odstranijo adsorbirana onesnaževala, hkrati pa se poveča njegova adsorpcijska zmogljivost adsorpcijskih sposobnosti.

Hall-Heroultova defluorizacija je postopek, ki se izvaja v velikih celicah, izdelanih iz jekla, prevlečenega z ognjevzdržnim materialom, na dnu katerih so nameščene ogljikove plošče z zbiralnimi palicami. Nad temi ploščami so bazeni s staljenim aluminijem in elektrolitska kopel, ki vsebuje natrijev fluorid in druge kemikalije, anode, potopljene v to kopel, pa se potopijo, pri čemer se temperatura zvišuje ali znižuje in koncentracija aluminijevega fluorida ustrezno spreminja.

Čeprav ima ta metoda svoje prednosti, ni idealna v vseh okoliščinah; na primer, v končni vodi lahko pusti velike količine preostalega aluminija, njeno učinkovito izvajanje pa zahteva dolgotrajne in drage postopke.

Da bi se izognili takšnim težavam, je ključnega pomena, da se redno ocenjuje delovanje naprave in da se oblikuje učinkovit urnik vzdrževanja, ki temelji na obdelanih litrih in ne na urah delovanja. Tako boste lahko prepričani, da naprava deluje z največjo zmogljivostjo, pošiljanje kartuš na regeneracijo pa bo pomagalo zagotoviti, da se raven onesnaževal ne bo povečala na nevarno raven.

Aplikacije

Aluminijev fluorid (AlF3) je beli prosto tekoči prah, ki se pogosto uporablja kot dodatek pri taljenju aluminija za znižanje temperature in izboljšanje prevodnosti taline, kar pripomore k zmanjšanju porabe električne energije, hkrati pa služi kot katalizator pri proizvodnji plastike, goriv in kemikalij.

Topila za spajkanje in trdo spajkanje vsebujejo to sestavino, ki preprečuje nastanek oksidacije ter ustvarja močne in čiste vezi med varjenjem in spajkanjem. Poleg tega se uporablja tudi v industriji proizvodnje stekla in emajla, saj njegova tališča znižujejo temperaturo surovin za te panoge, da lahko proizvajajo visokokakovostne keramične izdelke s trajnimi lastnostmi.

Aktivirani aluminijev oksid ima veliko površino in mikroporozno strukturo, zato je idealen material za filtriranje onesnaževal iz vodnih virov. Učinkovito lahko odstrani onesnaževala fluorida, arzena in selena, hkrati pa ostane reverzibilen za večkratno ponovno uporabo. Aktivirani aluminijev oksid kot stroškovno učinkovita in okolju prijazna metoda za odstranjevanje fluorida iz virov pitne vode zagotavlja ekonomičen in ekološko neoporečen način.

Adsorpcija vključuje prehod vode skozi plast ali stolpec aktiviranih delcev aluminijevega oksida, ki absorbirajo fluoridne ione iz vode z uravnavanjem pH in časa stika med fluoridnimi ioni in aktiviranimi delci aluminijevega oksida. Za največjo učinkovitost morajo biti tudi nastavitve pH in kontaktnega časa optimalne, da se doseže največja učinkovitost absorpcije.

Aluminijev fluorid se lahko uporablja tudi kot topilo v postopkih izdelave stekla in emajla, saj njegovo nižje tališče omogoča utekočinjenje surovin med postopkom žganja.

Stopnja dovajanja aluminija v obratu za proizvodnjo aluminijevega oksida običajno preklaplja med dvema stopnjama dovajanja - ena je višja od druge - glede na porabo anode, pri čemer se napetost celic povečuje, ko se poraba anode zmanjšuje in napetost celic narašča. Ko se to zgodi, računalniško krmiljenje preklopi na višjo stopnjo dovajanja, ko se napetost celic poveča; spremlja napetost celic, ustrezno prilagodi razmik med anodami in katodami in ponavlja ta postopek, dokler koncentracija elektrolita ne doseže želene ravni, preden se ponovno preklopi na nižjo stopnjo dovajanja.