Разработка технологии производства композитного сорбента на основе современных энергосберегающих и экологически безопасных технологий, страница 11

            В растворе муравьиной кислоты при температуре 70-95оС образец ЦТА ГГ реагирует с водой, что проявляется в появлении теплового эндоэффекта на термограмме в области температур 439оС и росте потерь массы в процессе термического анализа гидратированного продукта. Тепловой эффект 439оС свидетельствует об образовании в ходе регидратации в продукте псевдобемита.  Фазовый и формульный состав связующего на основе продукта гидратации ЦТА-Б-Н-9:

            1) ГГ – 8.8%, псевдобемит – 8%, БЕ – 0%, ППП – 11%, кол-во сорбированной воды – 12.73%;

            2) формульный состав - Al2O3∙0.27 H2O.

Текстурные характеристики гидратированного ЦТА-Б-Н-9:

            - удельная поверхность: 322 м2/г;

            - объем пор: 0.35 см3/г;

            - эффективный (средний) диаметр пор: 43 Å.

            Таким образом, регидратация продукта ЦТА-Б-Н-9, полученного путем ЦТА обработки измельченного ГГ, в кислых условиях  приводит к увеличению удельной поверхности и объема пор образца, а также увеличению размера пор с 35 до 43 Å, а также к появлению фазы псевдобемита.

            Гидратация продукта ЦТА в щелочной среде приводит к образованию до 80% фазы байерита.

            2.5. Исследование влияния состава формовочной массы на свойства осушителя

            Дисперсные системы (к которым относятся формовочные массы для экструзии сорбентов) обладают избытком свободной поверхностной энергии и поэтому являются термодинамически неустойчивыми. Термодинамическая неустойчивость является, в свою очередь, движущей силой процесса структурообразования на всех стадиях технологии, начиная от получения исходной формовочной системы до стадии сушки и прокаливания.

            Очень часто при приготовлении формовочных масс для экструзии сорбентов используются растворы полимеров (ПВС, полиэтиленоксид, карбоксимеллцеллюлоза и т.д.). Концентрация полимеров в растворе может доходить до 10 мас.% и более. Полимеры оказывают большое влияние на строение сольватной оболочки дисперсной фазы, а, следовательно, и на структурно-механические свойства и формуемость масс, а также на пористую структуру и удельную поверхность сорбентов.

            Для изучения влияния состава формовочной массы на показатели статической и динамической емкости получили следующие образцы на основе различных продуктов термоактивации и связующих на их основе:

1)  Al2O3-1, состоящий из 40% ГА ТХА и 60% молотого флаш-продукта;

2)  Al2O3-2, состоящий из 50% ГА ТХА и 50% обычного флаш-продукта;

3)  Al2O3-3, состоящий из 50% ГА ТХА и 50% ГГ;

4)  Al2O3-4, состоящий из 50% ГА ТХА и 50% ЦТА-Б-Н-1-0;

5)  Al2O3-7, состоящий из 40% глины и 60% молотого флаш-продукта;

6)  Al2O3-9, состоящий из 40% глины и 60% обычного флаш-продукта;

7)  Al2O3-12, состоящий из 40% глины и 60% ГГ;

8)  Al2O3-18, состоящий из 40% БА и 60% молотого флаш-продукта;

9)  Al2O3-19, состоящий из 40% БА и 60% обычного флаш-продукта;

10)  Al2O3-20, состоящий из 40% ГА ТХА и 60% флаш-продукта (фракция <70 мкм);

11) Al2O3-21, состоящий из 40% ГА ТХА и 60% флаш-продукта (фракция <70 мкм) с добавлением в формуемую массу 5% раствора ПВС;

12) Al2O3-22, состоящий из 40% БА и 60% флаш-продукта (фракция <70 мкм);

13) Al2O3-23, состоящий из 40% БА и 60% -Al2O3;

14) Al2O3-24, состоящий из 100% связующего, полученного гидратацией ЦТА-Б-Н-9 в кислой среде;

15) Al2O3-26, состоящий из 100% связующего, полученного регидратацией ЦТА-Б-Н-5 в щелочной среде.

При приготовлении образцов Al2O3-1-9 и Al2O3-22-26 в качестве пептизатора использовали концентрированную азотную кислоту, а при приготовлении формуемой массы Al2O3-20 и -21 в качестве пептизатора использовали ортофосфорную кислоту. Все образцы, за исключением Al2O3-24 и -26, стадию прокалки проходили в муфельной печи при температуре 550оС. Образцы Al2O3-24 и -26 прокалили при 500oС в токе воздуха. Текстурные характеристики адсорбентов  определяли методом ртутной порометрии и путем адсорбции N2. Состав композитного осушителя и его свойства (статическая и динамическая емкость, текстурные характеристики) представлены в табл. 3.