Çin adsorbanları: teknolojiler ve uygulamalar? 

İnsanlar Çin adsorbanları hakkında konuştuğunda, birçok kişinin aklına hemen toplu olarak ucuz aktif karbon geliyor. Ancak bu buzdağının sadece görünen kısmı ve bu tür bir basitleştirme, şu anda bu pazarda olup bitenlerin gerçek anlamda değerlendirilmesine büyük ölçüde engel oluyor. Son on yılda Çinli üreticiler basit sorbentlerden karmaşık fonksiyonel malzemelere doğru ciddi bir sıçrama yaptı ve bu süreç her zaman doğrusal olmuyor; kendi çıkmazları ve beklenmedik atılımları var.

"Tozlardan" yapılara: teknolojinin evrimi

Daha önce ana ürün aslında karbon veya zeolit bazlı toz ve granüler adsorbanlardı. Teknoloji sıklıkla ?ithal ediliyordu? veya uyarlanmıştır. Artık odak noktası gözenekli yapı üzerindeki kontrole doğru kaymıştır. Sadece spesifik yüzey alanından (örneğin 1000 m2/g) bahsetmiyoruz, aynı zamanda mikro gözeneklerin ve mezo gözeneklerin nasıl dağıldığından da bahsediyoruz. Çin laboratuvarları, ZSM-5 veya 13X gibi zeolitler için bu süreci oldukça iyi yönetmeyi, belirli bir görev için (örneğin, yüksek CO2 içeriğine sahip doğal gazı kurutmak için) jel bileşimini ve kristalizasyon koşullarını seçmeyi öğrendi.

Ancak burada seçim yaparken yaygın bir hata yatıyor. Şartnamede “yüksek adsorpsiyon kapasitesi”ni görüyor musunuz? nitrojen üzerinde, ancak pratikte gerçek prosesteki malzeme, örneğin organik buharları yüksek nemle temizlerken "boğuluyor". Çünkü aynı kapasiteye, suyla ilk dolan gözenekler sayesinde ulaşılmıştır. Bununla kendi deneyimlerime dayanarak başa çıkmak zorunda kaldım - öyle görünüyor ki, mükemmel pasaport verilerine göre bir parti satın aldılar, ancak verimlilik yarı yarıya düştü. Üreticinin malzemeyi "kuru" koşullar için optimize ettiği ortaya çıktı. laboratuvar testleri.

Ayrı bir hikaye, karbon moleküler eleklerin (CMS) sentezidir. Özellikle araştırma enstitülerinden doğan Çinli şirketler burada büyük ilerleme kaydetti. Örneğin nitrojen ve oksijenin ayrılması için kritik olan 0,3-0,9 nm seviyesinde gözenek boyutunu oldukça doğru bir şekilde kalibre edebilirler. Ancak teknoloji kaprislidir: karbonizasyon sıcaklığındaki veya öncül bileşimindeki en ufak bir sapma - ve tüm parti reddedilir. Shandong'da bu süreci istikrara kavuşturmak için üç yıl harcayan ve bir sürü ham madde kaybeden bir fabrika biliyorum.

Temel Uygulamalar: Gerçekten Güçlü Oldukları Yerler

Daha önce ana ihracat metalurjiye veya basit su arıtmaya gittiyse, artık nişler çok daha ince hale geldi. Büyüme noktalarından biripetrokimya ve gaz işleme. Para-ksilenin geri kazanılması veya normal ve izo-parafinlerin ayrılması için Çin zeolitleri artık kopya değil, çoğu zaman değiştirilmiş özelliklere sahip, örneğin kükürt zehirlenmesine karşı artan dirence sahip malzemelerdir. Yurt içi rafinerilerde aktif olarak kullanılmaktadır.

Bir başka umut verici yön iseçevre korumaancak genel anlamda değil, özellikle karmaşık çok bileşenli akışlardan uçucu organik bileşiklerin (VOC'ler) yakalanması. Burada emprenye edilmiş karbon fiberler ve spesifik polimer sorbentler birleştirilir. Verimlilik yüksektir, ancak yenilenmede bir nüans vardır. Bazı kompozit malzemeler 5-7 döngü buharla ısıtıldıktan sonra yapısal bütünlüğünü kaybeder ve toz toplamaya başlar.

Elektronik endüstrisi için, çip üretiminde kullanılan inert gazların kurutulması ve saflaştırılması için adsorbanların gelişimini gözlemlemek ilginçtir. Gereksinimler yasaklayıcıdır. Çinli üreticiler henüz lider değil ancak ürünleri ikinci ve üçüncü kademe fabrikalarda kalifiye edilen birkaç şirket zaten var. Temiz üretime yönelik bir zaman ve yatırım meselesidir.

Malzeme seçimi ve bunlarla çalışmanın pratik yönleri

Bu materyallerle çalışırken pasaportun diyaloğun sadece başlangıcı olduğunu anlıyorsunuz. Üreticinin teknoloji uzmanlarıyla diyalog kritik öneme sahiptir. Akış bileşimi, sıcaklık, basınç ve döngü hakkında açıklayıcı sorular sormaya başlamaları iyi bir işarettir. Eğer sadece bir fiyat listesi yayınlıyorlarsa bu bir alarm zilidir.

Pratik derslerden biri mekanik güçtür. Çin granüler adsorbanları 2010'ların başında sıklıkla "kayboldu". aşınma ve ezilme konusunda. Şimdi durum daha iyi ama kontrol etmek gerekiyor. Bir keresinde zeoliti sık basınç döngülerine sahip uzun bir adsorbe ediciye yerleştirmiştik. Altı ay sonra basınç düşüşü artar. Açıldığında alt katmanların ince parçacıklara ve toza dönüştüğü keşfedildi. Üretici daha sonra granüllerin özel sertleştirilmesi aşamasını ekleyerek hataları düzeltti.

Bir diğer nokta ise paketleme ve lojistik. Yüksek kaliteli bir adsorban higroskopiktir. Yanlış veya hasarlı iç katmana sahip bir torba, malzemenin yüksek nem ile gelmesine neden olabilir ve yüklemeden önce kurutulması gerekebilecektir ki bu da her zaman uygun değildir. Bu küçük bir şey gibi görünüyor ama sahada pek çok sorun yaratıyor.

Uzman kurum ve şirketlerin rolü

İlerlemenin arkasındaki itici güç devler değil, genellikle üniversitelerden veya devlet araştırma merkezlerinden çıkan, oldukça uzmanlaşmış tasarım ve teknoloji şirketleriydi. Daha esnektirler ve belirli bir sipariş için gelişmeye hazırdırlar. Böyle bir yapıya sadece bir örnekChengdu Yizhi Teknoloji A.Ş.Chengdu Huaxi Chemical Technology Co. temelinde kurulmuş bir tasarım enstitüsüdür. Sitedeki faaliyetlerine ve portföylerine bakılırsayzkjhx.ru, seri üretime değil, PSA (basınç tahrikli adsorpsiyon) ve TSA (sıcaklık rejeneratif adsorpsiyon) dahil olmak üzere adsorpsiyon teknolojilerini kullanarak mühendislik ve çözüm geliştirmeye odaklanıyorlar.

Bu tür enstitülerin genellikle kendi araştırma üssü ve pilot tesisleri vardır. Sadece "zeolit ​​​​satın almayı" değil, tüm teknolojik şemayı geliştirmeyi de teklif edebilirler: sorbent seçimi, adsorberlerin hesaplanması, yenilenme modları. Bu, ürün satmaktan çözüm satmaya önemli bir geçiştir. Son müşteri için özellikle yeni bir üretim oluştururken bu yaklaşım sıklıkla tercih ediliyor.

Bilgiye göre,Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd.2013 yılında, ana şirketin ciddi niyetini ve desteğini gösteren 120 milyon yuan kayıtlı sermaye ile kuruldu. Bu tür kuruluşlar genellikle akademik kurumlardaki temel araştırmalar ile endüstri arasında bir köprü görevi görerek laboratuvar örneklerini ticari ürünlere dönüştürüyor.

Geleceğe ve mevcut zorluklara bakmak

Her şey nereye gidiyor? Açık bir trend, hibrit ve çok işlevli malzemelerdir. Örneğin, yalnızca bir maddeyi yakalamakla kalmayıp aynı zamanda onu rejenerasyon sırasında yerinde ayrıştıran bir adsorban katalizör. Çinli araştırmacılar bu alanda aktif olarak yayın yapıyor. İkincisi, supramoleküler gözenek tasarımının araştırılmasını gerektiren karmaşık karışımlar için seçiciliğin arttırılmasıdır.

Bana göre asıl zorluk teknolojik değil, itibardır. “Ucuz ve neşeli” çağından sonra, partiden partiye kalitenin ve güvenilirliğin istikrarını kanıtlamak uzun zaman alıyor. Bu bir üretim disiplini ve kontrol sistemi meselesidir. Buna yatırım yapan şirketler zaten liderliği ele geçirdi.

Ve sonuncusu üretimin ekolojisidir. Bazı adsorbanların sentezlenmesine yönelik yöntemler oldukça "kirli" olabilir. Hem yerel düzenlemelerin hem de uluslararası müşterilerin baskısı artıyor. Bu nedenle gelecek, yüksek ürün özelliklerini üretimin yeşil ilkeleriyle birleştirebilenlere aittir. Bu belki de tüm endüstri için bir sonraki sınırdır.