Виробництво активованого вугілля: вихідний матеріал і етапи виготовлення

Активний або активоване вугілля – це пористий адсорбент, який виробляється з органічних матеріалів містять вугілля. Технологія виробництва активованого вугілля тривалий процес, що складається з декількох етапів. Адсорбент активоване (активний) вугілля є речовиною з дуже пористим складом. Його отримують з різноманітних органічних матеріалів, в яких є вугілля. Найчастіше здійснюється виробництво активованого вугілля з деревного вугілля, з торфу (торф’яного коксу), кам’яновугільного коксу, волоського горіха, кокосової шкаралупи, кісточок маслин, абрикос і багатьох інших рослин.

Класифікація

Активний адсорбент підрозділяється:

  • за типом матеріалу, з якого виконано виробництво активованого вугілля: деревина, кокосова шкаралупа, кам’яне вугілля і так далі;
  • за призначенням: освітлюючі, газові, вугілля-носії каталізаторів з якостями хімічних сорбентів;
  • за методикою активації: паровий і термохимический спосіб;
  • за формою випуску: гранульований (подрібнений) активоване вугілля, порошковий, формований активне вугілля, екструдований вугілля (гранули у вигляді циліндрів) і тканину, яка просякнута вугіллям.

Активоване вугілля класифікують за трьома категоріями пір: мікропори (від 0,6 до 0,7 нанометрів), мезопори (1,5-100-200 нанометрів), макропори (>100-200 нанометрів). Перша і друга різновид пір вважаються основними складовими поверхні активного вугілля. З цієї причини вони грають важливу роль в адсорбційних якостях вугілля. Мікропори відмінно справляються з адсорбцією маленьких органічних молекул, а мезопори – більших молекул.

Питома площа поверхні активованого вугілля залежить від габаритів пір. Адсорбент, у якого більш тонкі пори добре вбирає, маючи навіть невисоку концентрацію і невеликі парціальні тиску пара. Активна речовина з широкими порами характеризується капілярної конденсацією.

Розміри питомої вбирає поверхні активованого вугілля і широкі пори дозволяють досить результативно застосовувати адсорбент для ефективного очищення газів і рідин від різноманітних видів домішок. Кількість домішок, які «з’їдає» вугілля може змінюватися від найдрібніших молекул до молекул масел, нафтопродуктів, жирів, органічних сполук з хлором.

Устаткування для виробництва активованого вугілля представлено в широкому асортименті. Для отримання адсорбенту застосовуються спеціальні печі різних типів і конструкцій. Найчастіше завод з виробництва активованого вугілля використовує шахтні, вертикальні і горизонтальні роторні печі, багатополичний грубки і реактори з киплячим шаром.

Етапи технологічного процесу

Отримання вугілля з матеріалів органічного походження розділене на кілька етапів. Отже, технологія виробництва активованого вугілля включає в себе наступні послідовні заходи:

  1. Карбонізація. Даний процес являє собою випал (термічну обробку) сировини в безвоздушнихінертних умовах з використання високої температури. Після карбонізації виходить – карбонізат, це вугілля, що має дуже незначні адсорбційні якості через маленької внутрішньої площі і дрібних габаритів. Карбонізат підлягає дробленню і активації, щоб в результаті добитися особливої ??структури речовини і значного збільшення адсорбції.
  2. Пара слів про попереднє дробленні. Отриманий після карбонізації активоване вугілля потрібно подрібнити. Його початкові розміри становлять 30-150 міліметрів, а результативна активація адсорбенту ускладнюється через таких великих фракцій. Тому карбонізат ретельно подрібнюється до розмірів фракцій в 4-10 міліметрів.
  3. Лінія з виробництва активованого вугілля включає в себе процес активації, яка здійснюється із застосуванням двох основних методик:
  • Хімічна активація для виготовлення активованого вугілля має на увазі обробку речовини солями, що виділяють активує газ під впливом високої температури. Активатором можуть бути нітрати, сульфати, карбонати, сірчана, фосфорна або азотна кислота. Виробництво активованого вугілля за допомогою цього способу проводять при температурному режимі 200 – 650 ° С;
  • Парогазова активація здійснюється виключно в умовах суворого контролю, при температурі від 800 до 1000 ° С. У ролі окислювачів на момент парогазової активації вугілля виступають водяна пара і діоксид вуглецю. Взаємодія пара з вуглецем прискорюється за допомогою оксидів і карбонатів лужних металів. З огляду на цей факт, їх в малих дозах періодично додають до вихідного матеріалу. В якості каталізатора також використовують з’єднання міді. Отримання активного вугілля з карбонізата за допомогою парогазової методики дає можливість отримати потужний адсорбент з площею поверхні максимум 1500 м2на один грам вугілля. Правда, не вся площа може використовуватися для поглинання, тому що великі молекули адсорбируемого речовини не потраплять в маленькі пори.

Використання активного вугілля

Застосування у виробництві активованого вугілля набирає обертів з кожним днем. Адсорбційні здатності вугілля дозволяють швидко і ефективно очищати стічні води і гази. До того ж, він є головним адсорбуючим речовиною радіоактивних газів і вод на атомних електростанціях.

Також активоване вугілля знайшов застосування в таких сферах, як:

  • Адсорбція технологічної та питної води;
  • Використання в хімічній промисловості;
  • Рекуперація (повернення частини сировини або енергії для вторинного вживання в тій же технологічній процедурі) розчинників;
  • Використання активного вугілля в медичних цілях. Очищення крові і організму в цілому від бактерій, токсичних речовин;
  • Для видобутку золота;
  • Як косметичного препарату для освітлення шкіри на обличчі;
  • Харчова добавка при інтоксикації;
  • Для схуднення і дієти (не рекомендується фахівцями).

Якщо необхідно купити активоване вугілля для фільтрації виробництва України, то можна звернутися за цим до спеціалізованих магазинів або здійснити покупку через інтернет.

Ссылка на основную публикацию