|
Zeoliet
is een aluminiumsilicaat dat zowel natuurlijk voorkomt als synthetisch
wordt aangemaakt. Het zeoliet heeft een driedimensionale structuur met
poriën. Het bestaat uit silicium, aluminium en zuurstofionen. De
siliciumionen zijn neutraal geladen in de kristalstructuur.
De aluminium ionen geven aanleiding tot negatieve plaatsen. Om de lading
in evenwicht te houden is als tegenion een kation (Na+,
K+)
of een proton (H+)
aanwezig in de poriën.
Eén type zeoliet heeft even grote poriën doorheen de ganse
kristalstructuur. De kristalstructuur wordt onder meer bepaald door de
ringgrootte van de kristalstructuur. De ratio van aluminium op silicium
veranderen kan eveneens een invloed hebben op de poriegrootte alsook het
type van tegenion. Alle natuurlijke zeolieten bevatten aluminium en zijn
hydrofyl van aard. Deze materialen vormen een goed adsorbens voor
polaire stoffen (bv. water en wateroplosbare stoffen). Door het
aluminium te verwijderen wordt een zeoliet hydrofoob en kan het apolaire
stoffen zoals VOS adsorberen. Hydrofoob zeoliet kan synthetisch worden
aangemaakt onder vorm van kristallen van 1 µm tot 1 mm in diameter.
Deze kristallen worden samengebonden tot grotere korrels om de
luchtweerstand van het bed te verminderen. Omdat synthetisch zeolieten
duur zijn in vergelijking met natuurlijke zeolieten worden ze meestal
enkel toegepast als hydrofoob
zeoliet of zeoliet katalysatoren.
De principe van adsorptie zoals bij de actieve kool geldt ook voor de
zeoliet als bed.
In tegenstelling tot actieve kool wordt zeoliet niet eenmalig gebruikt
en nadien vernietigd na verzadiging, maar wordt zeoliet voor
toepassingen met regeneratie van het zeoliet gebruikt. Dit is te wijten
aan de kostprijs van het zeoliet.
Zeoliet kan verkregen worden met poriegroottes van 0,3 – 3 nm. Deze
poriegrootte is uniform voor één soort zeoliet. Een zeoliet zal geen
moleculen adsorberen die groter zijn dan de poriegrootte. Ook moleculen
waarvoor geen affiniteit is zullen niet worden geadsorbeerd.
Figuur: zeoliet adsorptie
Bron:
http://www.emis.vito.be/Luss/
Zeoliet
kan samen met actieve kool of polymeren worden gebruikt waarbij het
polymeer of de actieve kool werken bij de hogere concentraties en de
zeoliet als polishing bij de lagere concentraties. Dit kan uitgevoerd
worden door verschillende bedden na elkaar of door een mengeling van
adsorbentia te maken in één bed.
De voordelen van een zeoliet
adsorptie zijn:
-
Hoge
efficiëntie van VOS verwijdering
-
Zeer
geschikt bij lage VOS concentraties
-
Simpele
en robuuste technologie
-
Geschikt
voor discontinue processen
-
Gemakkelijk
onderhoud
-
Gemakkelijke
plaatsing
De
nadelen zijn:
-
Stof
kan voor verstoppingen zorgen
-
Mengsels
van componenten kunnen voor een snelle doorslag zorgen
-
Risico
van branden in het bed (ketonen, terpentijnen)
Zeoliet
wordt voornamelijk in concentratietoepassingen gebruikt.
Het meer geconcentreerde afgas moet dan verder worden behandeld via
verbranding of condensatie.
Deze concentratoren zijn toegepast in afgassen van spuitcabines,
procesemissies vanlakproducenten.
Klik hier voor
overview luchtbehandeling Voor
boeken en informatie zie onze website:
air treatment books |