Mengenal Lebih Jauh Sifat Adsorben Zeolit

Berkat usaha keras dari banyak ahli kimia dan mineral zeolit, lebih dari 100 jenis struktur yang berbeda diketahui saat ini. Namun, hanya sebagian kecil yang telah dikomersialkan. Bahkan dalam subset komersial zeolit ​​ini, struktur tertentu, terutama zeolit ​​A, X dan Y, cenderung mendominasi dalam hal aplikasi pengguna akhir di area adsorpsi.

Adsorben Zeolit ​​ Komersial Umum

Data pada penelitian menunjukkan bahwa struktur sintetis dan alami tersedia. Struktur alami lebih terbatas, seperti yang diharapkan dalam hal rasio SiO2/Al2O3 yang tersedia dan sampai batas tertentu, dalam kisaran ukuran pori juga. Di antara zeolit-zeolit ​​sintetis, ada lebih banyak pilihan dalam SiO2/Al2O3, serta ukuran pori dengan apa yang disebut struktur pori kecil, sedang dan besar dan varietas rasio SiO2/Al2O3 tinggi, sedang dan rendah semuanya tersedia.

Di antara alasan komersialisasi struktur ini, dibandingkan zeolit ​​lain yang dikenal, adalah kemudahan sintesis untuk bahan buatan, dan ketersediaan dan aksesibilitas untuk zeolit ​​alam yang ditambang. Zeolit ​​​​SiO2/Al2O3 rendah A, X, Y, P dan zeolit ​​L SiO2/Al2O3 sedang, mordenit dan chabazit sintetis dihasilkan dari resep bebas template organik, pada tekanan dan suhu hidrotermal yang relatif rendah dan yang terpenting, waktu kristalisasi yang singkat.

Di antara zeolit ​​SiO2/Al2O3 yang lebih tinggi, ZSM-5 dan Beta adalah contoh dari bahan yang lebih mudah diperoleh dan telah diproduksi dari berbagai resep dan di bawah berbagai kondisi. Ini berguna untuk produsen komersial yang perlu secara konsisten memproduksi murni produk dengan spesifikasi yang ditentukan dengan baik dan memberi mereka pilihan untuk mengendalikan biaya dan meningkatkan produk ini.

Dari zeolit ​​alam, klinoptilolit adalah yang paling banyak tersedia dan sering terjadi bersamaan dengan endapan chabazite. Beberapa wilayah di dunia memiliki sumber daya zeolit ​​alam yang signifikan dan ~4 juta ton ditambang setiap tahun. Ketersediaan yang lebih luas dari kedua zeolit ​​alam ini memberi mereka keuntungan yang signifikan, dalam hal aplikasi mereka sebagai adsorben dalam sistem komersial.

Sebagai peringatan, mengikuti karya Ackley, zeolit ​​alam tidak selalu merupakan pilihan berbiaya rendah, karena biaya yang signifikan dikeluarkan untuk membuatnya berguna untuk aplikasi adsorpsi. Minimal, ada biaya transportasi, pencucian dan kemungkinan perawatan pertukaran ion, untuk membersihkannya dan menyesuaikan/menghomogenkan komposisi, selain ukuran partikel dan langkah aktivasi termal, untuk menghilangkan kelembapan dan bahan lepasan lainnya sebelum digunakan.

Akibatnya, zeolit ​​alam, seperti halnya zeolit ​​komersial di atas atau kandidat adsorben prospektif, harus dipilih berdasarkan sifat uniknya untuk pemisahan target dan diberi peringkat berdasarkan harga dan kinerja.

Zeolit ​​SiO2/Al2O3 yang lebih tinggi, yang umum di antara katalis zeolit ​​industri, telah menemukan aplikasi khusus dalam proses adsorpsi, dengan fokus pada aplikasi hidrokarbon dan/atau desulfurisasi. Dalam keluarga zeolit ​​silika rendah yang tersedia secara komersial, yang termasuk dalam tipe A dan X memiliki jumlah terbesar dari produk yang tersedia saat ini.

Pembeda utama antara produk yang berbeda ini adalah jenis kation ekstra-kerangka, dan untuk keluarga zeolit ​​​​X, rasio SiO2/Al2O3. Penggunaan teknik pertukaran ion untuk mengubah sifat adsorpsi dari A dan X ini, dan pada tingkat yang lebih rendah dari adsorben zeolit ​​Y, telah terbukti menjadi metode modifikasi adsorben yang paling sukses, dalam penggunaan komersial saat ini.

Garis besar dasar metode manufaktur komersial dijelaskan pada bagian berikutnya dan penting karena, komersialisasi adsorben baru jarang membenarkan desain ulang fasilitas manufaktur yang ada dan/atau proses. Akibatnya, pendekatan yang lebih disukai adalah bekerja dalam keterbatasan peralatan yang ada dan/atau menggunakan teknik modifikasi, termasuk metode pertukaran ion, untuk menyempurnakan sifat-sifat adsorben.

Manufaktur Dasar Adsorben Komersial

Manufaktur adsorben komersial itu sendiri merupakan seni dan tantangan yang ditimbulkan oleh sifat multi-langkah dari proses telah diselesaikan dengan cara yang berbeda oleh pemasok yang berbeda. Namun, langkah-langkah dasarnya cenderung umum dari pemasok ke pemasok dan mewakili kerangka kerja untuk bekerja di dalamnya, sehubungan dengan produksi komposisi adsorben zeolit ​​​​baru.

Tujuan dari semua proses manufaktur yang sedikit berbeda ini adalah produk yang sama dan berkualitas tinggi pada throughput tinggi dengan kehilangan hasil minimal. Hampir semua proses pembuatan adsorben dimulai dengan tahap sintesis zeolit.

Tujuannya adalah untuk menghasilkan bubuk zeolit ​​​​kemurnian tinggi, dalam jangka waktu yang relatif singkat, dengan hasil yang baik. Secara umum, zeolit ​​silika rendah dapat disintesis dengan reaktor sintesis tekanan ambien, sedangkan jenis struktur SiO2/Al2O3 yang lebih tinggi, termasuk zeolit ​​Beta dan sampai batas tertentu ZSM-5, memerlukan reaktor yang mampu dioperasikan pada tekanan hidrotermal yang lebih besar.

Sejumlah reaktor sintesis komersial dijelaskan dalam literatur paten, sering dibedakan dengan cara memberikan panas yang dibutuhkan untuk mempengaruhi kristalisasi, serta cara agitasi yang dapat menjadi penting untuk kemurnian produk.

Setelah sintesis, bubuk zeolit ​​harus dicuci bersih dari residu sintesis yang dikeringkan sampai gembur dan dipanen untuk tahap aglomerasi. Dalam beberapa proses manufaktur, pertukaran ion dan/atau modifikasi lainnya dilakukan pada bubuk zeolit ​​secara langsung, sebelum aglomerasi.

Ini sangat cocok untuk produk yang tidak memerlukan tingkat pertukaran ion yang sangat tinggi (yaitu 50-70%) dan di mana modifikasinya lancar (yaitu isoterm pertukaran ion yang menguntungkan) dan tidak berbahaya. Bagian penting berikutnya dari proses manufaktur adalah aglomerasi. Ada beberapa metode aglomerasi dalam penggunaan komersial, dengan metode yang paling umum adalah ekstrusi dan pembentukan manik.

Dalam kedua proses ini, langkah pencampuran biasanya dilakukan di muka dengan tujuan menambahkan komponen tambahan termasuk zat pengikat, yang fungsinya pada dasarnya bertindak sebagai "lem" dan memberikan kekuatan pada produk akhir, dan aditif pemrosesan yang diperlukan ( misalnya alat bantu ekstrusi).

Dalam kasus ekstrusi, produk dari tahap pencampuran biasanya pasta basah, yang kemudian diumpankan ke ekstruder dan dibentuk menjadi partikel seperti batang dengan dipaksa secara mekanis melalui cetakan dengan ukuran tertentu. Umumnya, sifat abrasif bubuk zeolit ​​membuat proses ini sulit tanpa menggunakan bantuan ekstrusi untuk menambahkan plastisitas yang diperlukan dan oleh karena itu memungkinkan mereka untuk melewati cetakan dengan cukup mudah.

Dies umum memiliki lubang pada 1/8 atau 1/16 inci yang mengatur diameter partikel. Panjang ekstrudat dapat dikontrol dengan kerusakan alami atau sering dengan menggunakan perajang, ditempelkan ke outlet ekstruder, yang diatur untuk berputar pada kecepatan yang dipilih dan dengan demikian menghasilkan ekstrudat dengan panjang terkontrol.

Proses pembentukan manik-manik, di sisi lain, bergantung pada gerakan rotasi, dan pertumbuhan seperti bola salju, untuk membentuk produk dengan tingkat kebulatan yang tinggi. Potongan khas peralatan untuk pembentukan manik-manik termasuk pan-granulator, di mana panci miring yang berputar digunakan untuk membentuk dan membulatkan produk, serta metode pencampuran, seperti pembentukan Nauta dimana, gerakan rotasi diterapkan dalam dua sumbu dan penggunaan mangkuk berbentuk kerucut semua membantu menghasilkan partikel bola.

Jumlah metode pembentukan cukup banyak dan pihak yang berkepentingan didorong untuk membaca artikel ulasan oleh Pfenninger. Tujuan dari metode aglomerasi ini adalah untuk menghasilkan partikel dengan kisaran ukuran target dengan hasil dan keluaran yang dapat diterima.

Persyaratan lain adalah bahwa partikel zeolit ​​​​yang baru diaglomerasi memiliki kekuatan intrinsik yang cukup untuk bertahan dalam penanganan padatan, biasanya diperlukan untuk membawanya ke tahap pemrosesan berikutnya yaitu pengeringan dan kalsinasi. Langkah pengeringan dan kalsinasi untuk beberapa produk adalah langkah terakhir dalam proses manufaktur.

Dalam fase produksi ini, partikel zeolit ​​​​yang sekarang diaglomerasi dikenai rezim suhu yang terus meningkat, untuk menghilangkan komponen yang dapat dilepas termasuk kelembaban, serta mengatur zat pengikat secara termal.

Untuk sebagian besar produk, agen pengikat tanah liat digunakan. Sifat aluminosilikat dari lempung biasa, serta kepadatan hidroksil permukaannya yang tinggi, membuatnya sangat kompatibel dengan zeolit ​​​​dan mampu menghasilkan produk akhir yang memiliki karakteristik kekuatan fisik yang dapat diterima (biasanya diwakili oleh kekuatan hancur dan nilai gesekan).

Kekuatan partikel yang baik diperlukan untuk memungkinkan bejana adsorpsi dimuat dan dalam masa pakai lebih dari 10 tahun dapat dicapai secara realistis. Istilah pengikat digunakan untuk mengartikan peleburan kimia pengikat dengan kristal zeolit ​​​​dan/atau partikel pengikat lainnya, sehingga membentuk jaringan "berikat", yang keduanya merangkum kristal zeolit ​​​​(attrisi rendah) dan mencegah partikel dari mudah rusak karena benturan.

Kimia pengikat pengikat biasanya membutuhkan suhu > 600 C yang sering mendekati batas stabilitas termal zeolit ​​itu sendiri. Inilah salah satu alasan bahwa langkah pengeringan dan kalsinasi merupakan langkah yang sangat kritis dalam proses pembuatan.

Kunci keberhasilannya adalah peningkatan suhu dan kontrol yang cermat, serta penyediaan gas pembersih yang sesuai dalam jumlah yang cukup, yang fungsinya untuk menyapu uap air dan bahan yang dapat dipindahkan lainnya secara terus menerus, untuk menghindari terciptanya kondisi hidrotermal yang dapat merusak struktur zeolit ​​dan membuatnya kurang efektif dalam aplikasi target.

Tujuan dari tahap pengeringan dan kalsinasi adalah untuk membuat produk yang kuat secara fisik dan menurunkan kadar air sisa ke tingkat 1% berat atau kurang, untuk membuka dan mengakses mikropori (luas permukaan internal) dan situs adsorpsi (lihat di bawah), tanpa melakukan kerusakan berlebihan pada zeolit ​​secara termal, hidrotermal, atau lainnya.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.