Adsorben murah: contoh dan aplikasinya? 

Adsorben murah: contoh dan aplikasinya?

Ketika orang berbicara tentang adsorben yang murah, seringkali mereka langsung berpikir tentang kualitas yang rendah. Hal ini tidak selalu terjadi. Kadang-kadang kita berbicara tentang bahan yang terjangkau yang, dalam kondisi tertentu, bekerja tidak lebih buruk daripada bahan yang mahal, namun dalam beberapa kasus penggunaannya adalah satu-satunya pilihan yang layak secara ekonomi. Kuncinya adalah memahami apa yang 'murah' untuk aplikasi spesifik: harga rendah per kilogram atau biaya rendah per unit volume media yang terkontaminasi? Ini adalah hal yang berbeda, dan kebingungan di sini menyebabkan pengeluaran yang tidak perlu. Saya mengalaminya sendiri ketika kami membeli satu ton batu bara paling terjangkau dengan harga tertentu, tetapi ternyata batubara tersebut berpori rendah untuk emisi uap pelarut kami, kami harus menggantinya tiga kali lebih sering - penghematan berubah menjadi kerugian.

Apa yang umumnya dianggap sebagai adsorben murah?

Di sini kita perlu berpisah. Pertama, ini adalah bahan alami atau produk sampingan yang memerlukan pemrosesan minimal:karbon aktifberbahan dasar limbah kayu atau cangkang, beberapa zeolit, serbuk gergaji, gambut, abu. Harganya seringkali ditentukan oleh logistik, dan bukan oleh teknologi produksi itu sendiri. Kedua, ini adalah adsorben yang dapat diregenerasi, dimana biaya per siklusnya menjadi rendah. Misalnya silika gel atau beberapa zeolit ​​​​yang bisa dikeringkan. Dan ketiga, ini adalah produk khusus namun diproduksi secara massal, seperti aluminium oksida atau resin penukar ion sederhana untuk pembersihan kasar.

Poin penting adalah bahwa ruang lingkup penerapan segera memotong banyak pilihan. Untuk membersihkan tumpahan minyak di lokasi, lebih murah dan efektif menggunakan gambut atau serbuk gergaji yang diresapi dengan komposisi hidrofobik dibandingkan menggunakan bahan sintetis yang sangat berpori. Namun untuk pasca pemurnian air minum menggunakan filter kota, murahnya batu bara dari tempurung kelapa bisa jadi bersyarat - diperlukan sertifikat yang ketat, dan di sini muncul pertanyaan tentang keandalan pemasok.

Terkadang adsorben bekas dari industri lain juga dianggap murah. Katakanlah, pembawa katalis bekas yang berbahan dasar aluminium oksida. Anda bisa mencoba menggunakannya untuk penyerapan logam berat dari air limbah. Tapi ini selalu lotere: Anda perlu tahu persis sejarah bahannya, jika tidak, alih-alih membersihkan, Anda bisa mendapatkan kontaminasi sekunder. Kami pernah mencobanya dengan zeolit ​​​​dari limbah - porositasnya sepertinya tetap terjaga, tetapi analisis menunjukkan sisa senyawa organoklorin, jadi kami harus meninggalkan gagasan ini.

Contoh praktis: apa yang berhasil dan di mana

Mari kita ambil yang klasik -karbon aktifAG-3 atau analognya. Batubara murah dan diproduksi dalam jumlah besar. Ideal untuk menangkap uap organik dalam sistem ventilasi toko pengecatan, yang konsentrasinya tidak terlalu tinggi, namun persyaratan konsentrasi maksimum yang diizinkan sangat ketat. Keunggulannya adalah dapat diregenerasi dengan cara ditiup dengan uap panas, walaupun dengan kehilangan aktivitas. Kami melakukan ini di salah satu pabrik: siklus adsorpsi 2-3 minggu, kemudian regenerasi. Setelah 5-6 siklus, batubara masih diganti, namun total biaya kepemilikan menurun secara signifikan.

Contoh lainnya adalah tanah liat bentonit. Bahan yang sangat murah untuk membuat saringan kedap air di tempat pembuangan sampah atau untuk menyerap ion logam berat dalam bentuk suspensi. Namun ada nuansanya: kapasitas penyerapannya sangat bergantung pada pH lingkungan. Dalam air limbah yang bersifat asam, hal ini mungkin sulit dilakukan, tetapi dalam air limbah yang netral, hal ini dapat memberikan hasil yang baik. Hal ini selalu diperlukan untuk menguji terlebih dahulu pada lingkungan nyata, dan bukan pada solusi model.

Fly ash dari pembangkit listrik tenaga panas. Hampir mubazir, biayanya murah. Penelitian dan pengalaman kami menunjukkan bahwa bahan ini dapat menyerap, misalnya, fenol atau beberapa pewarna dengan cukup baik. Namun masalahnya adalah heterogenitas: komposisi abu bervariasi tergantung pada batubara yang terbakar dan musim. Jika tidak ada stabilitas, tidak ada proses teknologi yang dapat diprediksi. Oleh karena itu, tidak digunakan untuk tugas-tugas penting, tetapi untuk pemurnian lokal beberapa air cucian dengan komposisi variabel, kadang-kadang digunakan sebagai larutan sementara.

Keterbatasan dan biaya tersembunyi

Kesalahan terbesar adalah hanya melihat label harga per kantong. Adsorben yang murah seringkali memiliki kekuatan mekanik yang rendah. Arang butiran yang sama yang terbuat dari kulit kenari lebih kuat dibandingkan dari kayu, tetapi juga lebih mahal. Arang murah di moving bed atau filter backwash dengan cepat berubah menjadi debu, yang kemudian menjadi masalah. Penting untuk memasang perangkap tambahan untuk debu ini, yang meniadakan penghematan awal.

Poin kedua adalah kapasitas. Bahan yang murah mungkin memiliki luas permukaan spesifik yang lebih kecil. Artinya, bobotnya perlu lebih besar, lebih sering diganti, dan volume sampahnya lebih besar. Pembuangan adsorben bekas merupakan item biaya tersendiri, dan jika juga diklasifikasikan sebagai limbah berbahaya (misalnya setelah penyerapan logam berat), maka biaya pembuangannya bisa berkali-kali lipat lebih tinggi daripada biaya bahan itu sendiri.

Aspek ketiga adalah selektivitas. Adsorben berspektrum luas yang murah sering kali ‘menyambar’ segala sesuatu, termasuk apa yang tidak perlu diserap. Akibatnya, kapasitas mereka terhadap komponen target turun tajam. Misalnya, saat memurnikan air tanah dari hidrokarbon terklorinasi, karbon aktif yang murah dapat dengan cepat tersumbat oleh zat organik alami (humat) yang ada di dalam air. Dan alih-alih menagih berbulan-bulan, dia akan bekerja selama berminggu-minggu.

Kasus: aplikasi dalam pembersihan gas

Ada proyek untuk menangkap uap pelarut yang mudah menguap (aseton, toluena) dalam produksi furnitur kecil. Pelanggan menginginkannya semurah mungkin. Kami mempertimbangkan opsi untuk menggunakan zeolit ​​NaA domestik - harganya menarik. Namun pemodelan dan data paspor menunjukkan bahwa uap air, yang juga memiliki emisi melimpah, memiliki afinitas yang lebih besar dibandingkan bahan organik. Artinya, ia akan cepat jenuh dengan kelembapan dan berhenti bekerja pada komponen target.

Kami mengambil kompromi: bukan batubara impregnasi impor yang paling mahal, namun dengan waktu siklus yang diperhitungkan dengan jelas dan sistem pengeringan awal udara menggunakan metode pendinginan sederhana. Ya, kami harus menambahkan unit pengering, namun hal ini memungkinkan peningkatan proses antar-regenerasi batubara sebanyak 4 kali lipat dibandingkan dengan menggunakan zeolit ​​​​murah tanpa pengeringan. Dalam jangka panjang, sistem ini ternyata lebih ekonomis. Ini adalah contoh umum di mana murahnya suatu bahan menyebabkan jalan buntu.

Pengalaman menarik dengan perusahaanChengdu Yizhi Technology Co.. Pada sumber daya merekayzkjhx.ruSaya menemukan informasi tentang sorben berbasis mineral murah yang dimodifikasi.Chengdu Yizhi Technology Co., Ltd. adalah lembaga desain yang didirikan oleh Chengdu Huaxi Chemical Technology Co., Ltd., dan mereka sering kali berupaya menyesuaikan adsorben untuk emisi atau limbah tertentu.