کربن فعال چگونه تولید می شود ؟

فرایند تولید کربن فعال

کربن فعال از ذغال با کیفیت بالا ، تراشه های چوب ، پوسته های میوه ، پوسته های نارگیل و سایر مواد ساخته شده است و توسط تجهیزات فرآوری پیشرفته تصفیه می شود.

فرآیند تولید زغال فعال ( ذغال فعال ) تقریباً به موارد زیر تقسیم می شود:

کربن سازی ، خنک سازی ، فعال سازی ، شستشو و سایر فرآیندهای تصفیه شده.

شکل محصول نهایی کربن فعال تقریباً به: گرانول ، ستونی ، پودری و غیره تقسیم می شود.

زغال فعال ( ذغال فعال ) یک نسخه متخلخل فرآوری شده و متخلخل از کربن است که کاربردهای مختلفی دارد ، به ویژه جذب و واکنشهای شیمیایی مورد نیاز برای تصفیه آب و گاز. از آنجا که ذرات کربن فعال بسیار متخلخل هستند ، دارای سطوح بسیار گسترده ای هستند که در سوراخ ها و تونل های سطح خود جمع شده اند.

این مناطق را می توان با مواد دیگر برای اهداف دیگر نیز پر کرد. به عنوان مثال ، در تصفیه آب ، نقره در منافذ کربن مخلوط می شود تا آلودگی هایی مانند جیوه و آرسنیک آلی را از آب برای مصارف آشامیدنی خانگی فیلتر کند.

از آنجا که کربن از طریق زغال سنگ از طریق یک سری فرآیندهای فعال سازی نسبتاً ارزان و ساده تولید می شود ، می تواند برای بسیاری از کاربردها مقدار زیادی داشته باشد.

فرآیند تولید کربن - نحوه تولید کربن فعال

فرآیند تولید کربن فعال به دو شکل وجود دارد. ( مطالعه این مقاله را از دست ندهید : کربن اکتیو )

منبع کربن دار 

که می تواند به صورت ذغال سنگ ، ذغال سنگ نارس ، یا هر ماده آلی کربن دار کربنیزه شود.  این بدان معنی است که کربن خالص با یک روش گرمایش معروف به تجزیه در اثر حرارت استخراج می شود. هنگامی که این ماده کربنیزه می شود ، باید اکسید شود ، یا با اکسیژن تصفیه شود ، یا در اثر قرار گرفتن در معرض CO2 یا بخار ، یا توسط یک تیمار شیمیایی اسید و باز.

کربونیزاسیون

کربونیزاسیون فرآیندی است که یک قطعه مواد غنی از کربن گرفته و از طریق گرم شدن به کربن خالص تبدیل می شود. این فرآیند گرمایش ، پیرولیز نامیده می شود ، از یک روش قدیمی برای تولید زغال ناشی می شود. در ابتدا از مواد کربنی بسیار متراکم استفاده می شود ، زیرا نتیجه نهایی برای اهداف زغال فعال ( ذغال فعال ) باید بسیار متخلخل باشد.

 
مواد غنی از کربن در یک کوره کوچک (نسبت به مقدار مواد) قرار می گیرند و در دمای شدید تا 2000 درجه سانتیگراد پخته می شوند. آنچه باقی می ماند معمولاً 30-20 درصد از وزن اولیه است و بیشتر شامل کربن و درصد کمی خاکستر غیر آلی است. این بسیار شبیه "کک کردن" است ، روشی برای تولید کک از زغال چوب ، نوعی سوخت پایه کربن.

هنگامی که فرم متخلخل کربن تولید می شود ، باید اکسید شود ، بنابراین می تواند جاذب باشد. این می تواند به یکی از دو روش رخ دهد: گاز یا درمان شیمیایی.

همه مواد کربن دار را می توان به کربن فعال تبدیل کرد. اگرچه خواص محصول نهایی ، بسته به ماهیت ماده اولیه مورد استفاده ، ماهیت عامل فعال و شرایط فرآیندهای کربن سازی و فعال سازی, متفاوت خواهد بود.

در طی فرآیند کربن شدن ، اکثر عناصر غیر کربنی مانند اکسیژن ، هیدروژن و نیتروژن با تجزیه پیرولیتی ماده اولیه به عنوان گونه های گازی فرار از بین می روند. باقیمانده مواد اولیه کربن اولیه. باقیمانده اتمهای کربن ابتدایی خود را به صورت دسته هایی از ورقهای معطر به صورت تصادفی بهم پیوند می دهند. این ورق های معطر به طور نامنظم چیده شده اند ، که بینابینی های آزاد را ایجاد می کند. این میان منافذ منجر به ایجاد منافذ می شود ، که باعث می شود کربن های فعال جاذب عالی باشند.

 در حین کربن شدن ، این منافذ با مواد قیر یا محصولات تجزیه شده یا حداقل تا حدی توسط کربن غیر سازمان یافته مسدود می شوند. این ساختار منافذ در ذغال کربناته بیشتر توسعه یافته و کربن است. این ساختار منافذ در ذغال کربناته در طی فرایند فعال سازی بیشتر توسعه یافته و تقویت می شود ، که ماده خام کربناتیزه را به شکلی تبدیل می کند که شامل بیشترین تعداد ممکن از منافذ تصادفی توزیع شده در اندازه ها و اشکال مختلف باشد و باعث ایجاد یک سطح گسترده و بسیار بالا مساحت محصول میشود.

فعال سازی زغال سنگ معمولاً در اتمسفر هوا ، CO2 یا بخار در دامنه دمایی 800 تا 900 درجه سانتیگراد انجام می شود. این امر منجر به اکسیداسیون برخی از مناطق درون ذغال سنگ نسبت به مناطق دیگر می شود ، به طوری که با ادامه احتراق ، یک حکاکی ترجیحی صورت می گیرد. این امر منجر به توسعه یک سطح داخلی بزرگ می شود که در بعضی موارد ممکن است به 2500 متر مربع در گرم برسد.

تصفیه گاز

فعال سازی کربن می تواند مستقیماً از طریق گرم شدن در محفظه هنگام پمپاژ گاز انجام شود. این امر آن را در معرض اکسیژن برای اهداف اکسیداسیون قرار می دهد. هنگامی که اکسید می شود ، زغال فعال ( ذغال فعال ) در معرض جذب ، فرآیند اتصال سطحی برای مواد شیمیایی است - همان چیزی که باعث می شود کربن فعال برای فیلتر کردن مواد زائد و مواد شیمیایی سمی از مایعات و گازها بسیار مناسب باشد. برای تصفیه گاز فیزیکی ، فرآیند تولید گاز کربنیزاسیون باید در یک محیط بی اثر در 600-900 درجه سانتیگراد انجام شود. سپس ، یک گاز اکسیژنه به محیط پمپ می شود و بین 900 تا 1200 درجه سانتیگراد گرم می شود و باعث می شود اکسیژن به سطح کربن پیوند یابد.

تصفیه شیمیایی

در تصفیه شیمیایی ، فرایند با فعال شدن گاز کربن تفاوت کمی دارد. برای یکی ، کربن سازی و فعال سازی شیمیایی به طور همزمان اتفاق می افتد. حمامی از اسید ، باز یا سایر مواد شیمیایی تهیه شده و مواد در آب غوطه ور می شوند. سپس وان را تا دمای 450-900 درجه سانتیگراد ، بسیار کمتر از حرارت مورد نیاز برای فعال سازی گاز گرم می کنند. مواد کربنی کربنیزه شده و همگی با سرعتی بسیار, سریعتر از فعال سازی گاز, فعال  می شوند. با این حال ، برخی از فرآیندهای گرمایش باعث جذب عناصر کمیاب از حمام به کربن می شوند ، که می تواند منجر به کربن فعال ناخالص یا بی اثر شود.

کربن فعال شده پس از درمان

پس از اکسیداسیون ، زغال فعال ( ذغال فعال ) را می توان برای انواع مختلفی از کاربردها ، با چندین خواص طبقه بندی شده متفاوت ، پردازش کرد. به عنوان مثال ، کربن فعال دانه ای (GAC) محصولی شبیه شن و ماسه با دانه های بزرگتر از کربن فعال پودری (PAC) است و هر کدام برای کاربردهای مختلف استفاده می شوند. انواع دیگر شامل کربن آغشته شده است که شامل عناصر مختلفی مانند نقره و ید و کربن های پوشش داده شده با پلیمر است.

شرکت فرایند انرژي فروشنده انواع مختلف کربن اکتیو جهت کارایی های متفاوت میباشد. جهت مشاهده لیست کامل و خرید کربن اکتیو کلیک کنید.

در صورت داشتن هر گونه سوال و ابهامی در این زمینه, می توانید از مشاوره رایگان کارشناسان ما استفاده کنید! بدین منظور نام,‌ایمیل و شماره تماس خود را در کادر زیر وارد کنید تا همکاران بخش فنی با شما تماس بگیرند.