logo

9. новембар 2011

Активирани угљен у индустријској количини почели су да се производе почетком 20. века, а то је било због развоја индустријске производње у хемијској индустрији, увођења нових врста хемијског оружја и хемијске заштите. Његова употреба као адсорбент дала је потицај развоју нових производних технологија за његову производњу, која се и даље континуирано побољшава.

Данас се активни угљеник користи у многим производним процесима. У инжењерству заштите животне средине, његова важна улога је повезана са употребом пречишћавања ваздуха и система за пречишћавање воде.

Предности активног угљена. Адсорпциони капацитет дозвољава његову употребу за чишћење:

Активни угљеник успешно адсорбује следећа органска једињења из раствора:

  • нафтни производи
  • пестициди
  • халогенирани угљоводоници.

Угаљски филтери побољшавају органолептичке карактеристике воде третиране за пиће:

  • смањити боју и замућеност,
  • уклонити мирисе и укусе,
  • адсорб органицс.

Додатни третман водоводне воде са угљеничним филтерима уклања из водених остатака једињења која садрже хлор и озон који се користе за дезинфекцију. Активни угљеник може служити као носачни материјал за микроорганизме.

Производња активног угља. Узми га од сировина органског угљеника. У зависности од доступности одређених природних материјала. Постоје технологије за производњу активираног камена или угља од ораха или кокосових граната. Активирање угља (отварање поре угљеничног материјала) врши се помоћу водене паре или термохемијским методом помоћу посебних реагенса.

Почетни материјал и метода активације утичу на квалитет активног угљена. Важне карактеристике су величина и специфична површина поре, расподела величине честица (величина честица угља).

Технологије третмана угљене воде

Додавање дозиране количине активног угља у воду за пречишћавање, најпожељније је сипати угаљ у праху или сипати водену суспензију угља у загађену воду. Након завршетка процеса чишћења, када угаљ адсорбује све загађиваче на својој површини што је више могуће, суспензија угља из воде мора бити уклоњена. За уклањање суспензије користе се методе коагулације или филтрације (вишеслојни филтери, шљунковити филтери и друге методе).

Технологија пречишћавања воде са оптерећењем фиксног слоја је да загађена вода пролази кроз један или више слојева активног угљена у гранулама. По дизајну, филтери могу бити отворени и затворени, радећи због створене разлике притиска. При чишћењу великих количина воде за постављање филтера користећи бетонске цистерне.

Активни угљеник, који служи као материјал за филтрирање у системима за пречишћавање воде са фиксним слојем, може се регенерисати термички, који уопште смањује трошкове пречишћавања воде.

Пошто је оптерећење угља у процесу пречишћавања воде у контакту са водом за пиће, примјењују се најстрожији санитарни и хигијенски захтјеви. Истовремено, руководе се домаћим ГОСТ-ом и СНиП-ом за воду за пиће, европским еколошким стандардима и стандардима квалитета.

Избор оптерећења угља за пречишћавање воде је важан задатак приликом пројектовања система за пречишћавање воде. Избор активног угљена зависи од иницијалног садржаја загађујућих материја и одређеног степена смањења концентрације штетних нечистоћа. Оптималан избор филтарских елемената се одвија након обављања лабораторијских испитивања и добијања препорука од стране стручњака компаније. Квалификовано лабораторијско особље које ради на адсорпционом материјалу бира потребну количину потребног квалитета.

У критичним случајевима могуће је организовати тестове који су близу услова на терену. Да бисте то урадили, користите мале филтере типа типа с капацитетом до 0,5 м3 активног угља и анализирајте показатеље адсорпције, трошкова и перформанси.

Европски комунални системи за пречишћавање воде често користе системе чишћења у виду филтера са фиксним креветом од грануларних карбонских филтера. Тип оптерећења се бира у зависности од хемијског састава пречишћене воде:

  • Хлороводонични угљиководици, пестициди и биолошки активне супстанце боље су уклоњене из воде с угљем добијеним од кокосових граната.
  • Да би се уклонили растворени органски састојци, препоручује се коришћење активираног угља.

У Немачкој је уобичајено да се процени квалитет активног угљеника по индикатору нитробензена - то је количина угља која је потребна за уклањање 90% дате количине нитробензена из воде. Према томе, за такав степен пречишћавања потребни су мање од 20 мг високо ефективних кокосових угља или 21-27 мг ефективних угља каменог поријекла. Овај индикатор има предност у односу на општеприхваћени јодов број, јер дозвољава процјену ефекта адсорпције за већи број супстанци.

За пречишћавање воде из више врста органских супстанци, традиционално се користи флокулација, оксидација и филтрација. У ове сврхе се може користити високо активни активни угљеник у праху са високим капацитетом адсорпције. Коришћење активног угљена у неким случајевима је профитабилније, јер омогућава смањење дозе адсорбента и смањење трошкова обраде воде.

Да би се одредила ефективна доза адсорбента, изотерме адсорпције су конструисане узимајући у обзир стварни хемијски састав прочишћене воде. Нечистоће у воденом раствору могу да промене стварну брзину адсорпције активног угља и утичу на коначан степен третмана воде.

Примери употребе

Европска компанија, у сарадњи са руским јавним предузећима, проучавала је активни угљеник у праху како би уклонио минералне угљоводонике из воде под стандардним температурним условима (22-26 ° Ц).

Раствори пречишћене воде су припремљени методом дозирања. Иницијална концентрација минералних уља била је око 1,7 мг / л. Фракциони састав угљоводоника био је следећи:

За изградњу изотерма адсорпције коришћен је сет тежинских тежина угља од 2 до 10 мг / л. У зависности од коришћене дозе активног угља, 60 до 90% укупног садржаја угљоводоничних једињења је уклоњено из раствора.

Паралелни експерименти проучавали су промену карактеристика активираног угља додавањем додатних реагенаса (хлорамина) у раствор. Хлорамин је припремљен додавањем амонијака и натријум хипохлорита у раствор.

Код веће концентрације угљоводоника у раствору (до 4,2 мг / л) иу присуству хлорамина, адсорпција угљоводоничних једињења активним угљем је значајно повећана. Овај ефекат објашњава чињеница да је хлорамин кемијски реаговао са органским угљоводоницима и трансформисао их у лако адсорбована једињења.

Активни угљен

Сировине и хемијски састав

Структура

Производња

Класификација

Кључне карактеристике

Зона примене

Регенерација

Историја

Карбонат активира угљенике

Документација

Сировине и хемијски састав

Активирани (или активни) угаљ (од лат. Царбо ацтиватус) је адсорбент - супстанца са високо развијеном порозном структуром, која се добија од различитих материјала који садрже угљеник од органског порекла, као што су угљен, кокс у угљу, петролеум кокс, кокосов олуј, орах, семе марелица, маслина и других воћних култура. Најбољи квалитет чишћења и животног вијека сматра се активним угљеником (карболом), направљеним од кокосовог оклопа, а због своје високе чврстоће, може се више пута регенерирати.

У погледу хемије, активни угљеник је облик угљеника са несавршеном структуром, без готово без нечистоћа. 87-97 тежинских% активног угљеника састоји се од угљеника, може садржати водоник, кисеоник, азот, сумпор и друге супстанце. У свом хемијском саставу, активни угљен је сличан графиту, употребљеном материјалу, укључујући и конвенционалне оловке. Активни угљен, дијамант, графит су сви различити облици угљеника, практично без нечистоћа. Према њиховим структурним карактеристикама, активни угони спадају у групу микрокристалних сорти угљеника - то су графитни кристалити који се састоје од авиона дужине 2-3 нм, који се формирају хексагоналним прстеновима. Међутим, типично за графитну оријентацију појединачних равнина решетке релативно једни према другима у активираним угљенима је прекинуто - слојеви се случајно померају и не поклапају у правцу правоуправном на њихову равнину. Поред графитних кристалита, активирани угљеници садрже од једне до двије трећине аморфног угљеника, а присутни су и хетероатоми. Хетерогена маса која се састоји од кристалита графита и аморфног угљеника одређује посебну порозну структуру активираних угљеника, као и њихову адсорпцију и физичко-механичка својства. Присуство хемијски везаног кисеоника у структури активних угљеника, који формира површинска хемијска једињења базичне или киселе природе, значајно утиче на њихове адсорпционе особине. Садржај пепела активног угљеника може бити 1-15%, понекад је пепео до 0,1-0,2%.

Структура

Активни угљеник има огромну количину поре и због тога има веома велику површину, због чега има високу адсорпцију (1 г активног угљеника, у зависности од технологије производње, има површину од 500 до 1500 м 2). То је висок ниво порозности који активира активни угљеник. Повећање порозности активног угља се јавља током специјалног третмана - активације, што значајно повећава површину адсорпције.

У активираним угљенима разликују се макро-, месо- и микро-поре. У зависности од величине молекула који се морају држати на површини угља, угаљ мора бити направљен са различитим односима величине пора. Поре у активном углу класификују се према њиховим линеарним димензијама - Кс (половина ширине - за модел који има слит, поријекло - ради цилиндричног или сферичног):

За адсорпцију у микропорама (специфична запремина од 0,2-0,6 цм 3 / г и 800-1000 м 2 / г), сразмерна величинама са адсорбованим молекулима, механизам запреминског запремињења је углавном карактеристичан. Слично томе, адсорпција се јавља иу супермикропорима (специфична запремина 0,15-0,2 цм 3 / г) - интермедијарни региони између микропора и мезопора. У овој области, својства микропора постепено дегенерирају, појављују се особине мезопора. Механизам адсорпције у мезопоре састоји се у секвенцијалној формацији адсорпционих слојева (полимолекуларна адсорпција), који се завршава попуњавањем пореова механизмом капиларне кондензације. У конвенционалним активним угљеницима, специфични волумен мезопора је 0,02-0,10 цм 3 / г, специфична површина је 20-70 м 2 / г; Међутим, за неке активне угљене хидрате (на пример, освјетљење), ови индикатори могу досећи 0,7 цм 3 / г и 200-450 м 2 / г, респективно. Макропорес (специфична запремина и површина, односно 0,2-0,8 цм 3 / г и 0,5-2,0 м 2 / г) служе као транспортни канали који воде молекуле апсорбованих супстанци до адсорпционог простора активних угљених гранула. Микро- и мезопори чине највећи део површине активираних угљеника, односно, највећи допринос њиховом адсорпционом својству. Микропори су посебно погодни за адсорпцију малих молекула и мезопоре за адсорпцију већих органских молекула. Одлучујући утицај на структуру поре активираних угљеника врше сировине из којих се добијају. Активирани угљени гасови на бази кокосове љуске карактеришу већи проценат микропора и активни угљени на бази тврдог угља - већим процентом мезопора. Велики део макропора је карактеристичан за активне угљене гуме на бази дрвета. У активном углу, по правилу, постоје све врсте поре, а крива диференцијалне расподјеле њихове запремине у величини има 2-3 максима. У зависности од степена развијености супермикропора, разликују се активни угљени са уском расподјелом (ове поре су практично одсутне) и широке (значајно развијене).

У порама активног угља присутна је интермолекуларна привлачност, што доводи до појаве адсорпционих сила (Ван дер Валтз силе), које су по својој природи сличне сили гравитације са једом разликом да дјелују на молекуларном, а не на астрономском нивоу. Ове силе узрокују реакцију сличну реакцији преципитације, у којој се адсорбирајуће супстанце могу уклонити из водених или гасних токова. Молекуле уклоњених загађујућих материја држе се на површини активираног угља интермолекуларним силама Ван дер Ваалс. Стога, активирани угљени гасови уклањају загађиваче из супстанци које треба очистити (за разлику од, на пример, до промене боје, када се не уклањају молекули обојених нечистоћа, али се хемијски трансформишу у безбојне молекуле). Могу се појавити и хемијске реакције између адсорбованих супстанци и површине активног угљена. Ови процеси се називају хемијска адсорпција или хемисорптион, али у основи процес физичке адсорпције се јавља током интеракције активног угљена и адсорбиране супстанце. Хемоксорпција се широко користи у индустрији за чишћење гаса, дегазирање, сепарацију метала, као иу научним истраживањима. Физичка адсорпција је реверзибилна, односно адсорбирајуће супстанце могу се одвојити од површине и вратити у своје оригинално стање под одређеним условима. Током хемисорпције, адсорбована супстанца је везана за површину хемијским везама, мењајући његова хемијска својства. Хемисорпција није реверзибилна.

Неке материје су слабо адсорбиране на површини конвенционалних активираних угљеника. Такве супстанце укључују амонијак, сумпор-диоксид, паре живине, водоник сулфид, формалдехид, хлор и водоник-цијанид. За ефикасно уклањање таквих супстанци користе се активирани угљени хидрати импрегнирани специјалним хемијским реагенсима. Импрегнирани активирани угљени се користе у специјализованим подручјима пречишћавања ваздуха и воде, у респираторима, у војне сврхе, у нуклеарној индустрији итд.

Производња

За производњу активног угља користећи пећи различитих типова и дизајна. Најчешће коришћени: вишефољи, вратила, хоризонталне и вертикалне ротационе пећи, као и реактори са флуидним слојем. Главна својства активираних угљеника и, пре свега, порозна структура одређују се врстом почетне сировине која садржи угљеник и методом његове обраде. Прво, сировине које садрже угљеник су срушене до величине честица од 3-5 цм, а затим подвргнуте карбонизацији (пиролизи) - печењем на високој температури у инертној атмосфери без приступа ваздуху ради уклањања испарљивих супстанци. У фази карбонизације формира се оквир будућег активног угљеника - примарна порозност и јачина.

Међутим, добијени карбонизовани угљеник (карбонизат) има лоша својства адсорпције, с обзиром на то да су његове величине пораза мале, а унутрашња површина је врло мала. Дакле, карбонизат се подвргава активацији како би се добила специфична поре структура и побољшала адсорпциона својства. Суштина процеса активације се састоји у отварању пора у угљеничном материјалу у затвореном стању. Ово се ради или термохемијски: материјал се претходно импрегнира раствором ЗнЦ цинк хлорида2, калијум карбонат К2СА3 или нека друга једињења и загревана на 400-600 ° Ц без ваздуха, или најчешће третирањем прегрејане паре или угљен-диоксида ЦО2 или њихове смеше на температури од 700 до 900 ° Ц под строго контролисаним условима. Активирање пара је оксидација угљенизованих производа у плинасто стање у складу са реакцијом - Ц + Х2О -> ЦО + Х2; или са вишком водене паре - Ц + 2Х2О -> ЦО2+2Х2. Широко је прихваћено да је снабдевање апаратом активирано да активира ограничену количину ваздуха истовремено са засићеном паром. У реакционом простору се постиже дио опекотина угља и потребна температура. Излаз активног угљеника у овој варијанти процеса је значајно смањен. Такође активни угљеник се добија термичким разлагањем синтетичких полимера (на примјер, поливинилиден хлорид).

Активирањем водене паре омогућава производњу угља са унутрашњом површином до 1500 м 2 по граму угља. Захваљујући овој огромној површини, активирани угљенови су изврсни адсорбенти. Међутим, не може се наћи сва ова област за адсорпцију, пошто велики молекули адсорбованих супстанци не могу продрети у поре мале величине. У процесу активације се развија потребна порозност и специфична површина, долази до значајног смањења масе чврсте супстанце, која се зове обгар.

Као резултат термохемијске активације, формира се грубо-порозни активни угљеник, који се користи за бељење. Као резултат активације паре, користи се фино порозни активни угљеник који се користи за чишћење.

Следеће, активни угаљ се охлади и подвргнут прелиминарним сортирање и просејавање, где је муљ елиминисао, а затим зависно од потребе за задатим параметрима, активирани угљеник је подвргнут даљу обраду: кисело прање, импрегнације (импрегнацију разних хемикалија), млевење и сушење. После тога активирани угљен је упакован у индустријску амбалажу: вреће или велике вреће.

Класификација

Активни угљен је класификован према врсти сировине из којег се производи (угљен, дрво, кокос, итд.) Методом активације (термохемија и паре), по намени (гас, рекуперација, разблаживајући и катализатори угљеника-хемијски сорбенти), као и облик издавања. Тренутно активни угљен углавном је доступан у следећим облицима:

  • активни угљен у праху
  • гранулисани (дробљени, нерегуларно обликоване честице) активни угљен,
  • ливен активни угљен,
  • екструдирани (цилиндрични гранули) активни угљен,
  • тканина импрегнирана активним угљем.

Прашки активирани угљен има величину честица мање од 0,1 мм (више од 90% укупног састава). Угаљ у праху користи се за индустријско пречишћавање течности, укључујући и третман отпадних вода у домаћинству и индустрији. Након адсорпције, угаљ у праху мора бити одвојен од течности које треба прочистити филтрацијом.

Грануларне активне угљене честице величине од 0.1 до 5 мм (више од 90% састава). Грануларни активни угљеник се користи за пречишћавање течности, пре свега за пречишћавање воде. Када се чисте течности, активни угљеник се ставља у филтере или адсорбере. Активни угљеници са већим честицама (2-5 мм) користе се за чишћење ваздуха и других гасова.

Калијев активирани угљен је активни угљеник у облику различитих геометријских облика, зависно од примјене (цилиндри, таблете, брикети итд.). Калијев угаљ се користи за чишћење различитих гасова и ваздуха. Код чишћења гасова, активни угљеник се такође ставља у филтере или адсорбере.

Екструдирани угаљ се производи са честицама у облику цилиндара пречника од 0,8 до 5 мм, по правилу, импрегнирано (импрегнирано) специјалним хемикалијама и користи се у катализи.

Тканине импрегниране угљем долазе у различитим облицима и величинама, најчешће се користе за чишћење гасова и ваздуха, на пример, у аутомобилским ваздушним филтерима.

Кључне карактеристике

Гранулометријска величина (гранулометрија) - величина главног дела гранула активног угљена. Јединица мерења: милиметри (мм), мрежна УСС (УС) и мрежна БСС (енглеска). Сажетна табела претвара величину честица УСС мрежа - милиметара (мм) дата је у одговарајућој датотеци.

Запреминска густина је маса материјала која попуњава запремину јединице под сопственом тежином. Јединица мере - грама по центиметру кубика (г / цм3).

Површина - површина чврстог тела везана за његову масу. Јединица мере је квадратни метар до грам угља (м 2 / г).

Тврдоћа (или снага) - сви произвођачи и потрошачи активног угљена користе значајно различите методе за одређивање снаге. Већина техника заснована је на следећем принципу: узорак активираног угљеника подлеже механичком напрезању, а мјера чврстоће је количина плоча која се производи током уништавања угља или млевења просјечне величине. За мјеру снаге узимање количине угља није уништено у процентима (%).

Влажност је количина влаге која се налази у активном угљенику. Јединица мере - процент (%).

Садржај пепела - количина пепела (понекад се сматра једино у води) у активном угљенику. Јединица мере - процент (%).

ПХ воденог екстракта је пХ вредност воденог раствора након увођења узорка активног угљеника у њега.

Заштитна радња - мерење времена адсорпције угљем одређеног гаса пре почетка преноса минималних концентрација гаса слојем активног угљена. Овај тест се користи за угаљ који се користи за пречишћавање ваздуха. Најчешће, активни угљеник се тестира на бензен или угљен тетрахлорид (ака угљен тетрахлорид4).

ИТС адсорпција (адсорпција на угљен тетрахлорид) -корбон тетрахлорид пролази кроз запремину активног угља, засићење се долази до константне тежине, затим се добија количина адсорбиране паре која се приписује тежини угља у процентима (%).

Индекс јода (адсорпција јода, јодов број) је количина јода у милиграма, која може адсорбирати 1 грама активног угља у облику прашка из разблаженог воденог раствора. Јединица мере - мг / г.

Метилен плава адсорпција је количина милиграма метилен плаве која се апсорбује једним грамом активног угља из воденог раствора. Јединица мере - мг / г.

Дисколорација меласе (број меласе или индекс, на бази меласе) је количина активираног угљеника у милиграмима која је потребна за 50% разјашњење стандардног раствора меласе.

Зона примене

Активни угаљ и адсорбује органске макромолекуларних супстанце са неполарном структури, на пример:.. растварачи (хлорисане угљоводонике), боје, уља, итд Карактеристике адсорпције се повећава са снижавањем растворљивост у води са више неполарном структуром и повећање молекулске масе. Активирани угљеници добро адсорбирају испарења супстанци са релативно високим тачкама кључања (на примјер, бензен Ц6Х6), лошије - испарљиве једињења (на примјер, амонијак НХ3). При релативним притисцима паре стрстр/ пнас мање од 0,10-0,25 (стрстр - равнотежни притисак адсорбиране супстанце, стрнас - засићени парни притисак) активни угљеник благо упија водену паре. Међутим, када је стрстр/ пнас више од 0,3-0,4 постоји примјетна адсорпција, ау случају пстр/ пнас = 1 готово сви микропори су напуњени воденом паром. Због тога њихово присуство може компликовати апсорпцију циљне супстанце.

Активни угљеник се широко користи као адсорбент који апсорбује испарења из емисија гасова (на примјер, када се чисти ваздух из дисулфида ЦС2) Вапор повраћај испарљивих растварача у циљу опоравка, за пречишћавање водених раствора (нпр шећерни сирупи и духови), воде за пиће и отпадне воде, у гас маске, вакуумском техником, на пример за креирање Геттер пумпи у гасних и чврстих хроматографије за попуњавање запахопоглотителеи у фрижидерима, пречишћавању крви, апсорпцији штетних материја из гастроинтестиналног тракта итд. Активни угљеник може такође бити носилац каталитичких адитива и катализатора за полимеризацију. Да би каталитичка својства активног угља у макро-и мезопоре направиле посебне адитиве.

Са развојем индустријске производње активног угљена, употреба овог производа постепено се повећава. Тренутно се активни угљеник користи у многим процесима пречишћавања воде, прехрамбеној индустрији, у процесима хемијске технологије. Поред тога, третман отпадних гаса и отпадних вода углавном се заснива на адсорпцији активним угљем. А уз развој атомске технологије, активни угљен је главни адсорбент радиоактивних гасова и отпадних вода у нуклеарним електранама. У 20. веку, употреба активног угљена појавила се у комплексним медицинским процесима, на примјер, хемофилтрацији (пречишћавање крви на активном угљенику). Коришћен активни угљеник:

  • за пречишћавање воде (пречишћавање воде од диоксина и ксенобиотика, карбонизација);
  • у прехрамбеној индустрији у производњи течности, сокова и пива, разјашњење вина, у производњи филтера цигарета, пречишћавање угљен диоксида у производњи газираних пића, чишћење скроба растворе, шећера сирупе, глукозу и ксилитол расвету и уклањање непријатних мириса уља и масти у производњи лимунске, млечна и друге киселине;
  • у хемијској, производних и прерађивачких нафте и гаса индустрији за светлеће пластификатора, као катализатора носач, у производњи минералних уља, хемикалија и материјала за фарбање, у производњи гуме у производњи влакана, за пречишћавања амина решења, опоравак паре органских растварача;
  • у еколошким активностима животне средине за пречишћавање индустријских отпадних вода, за уклањање изливања нафте и нафтних деривата, за чишћење димних гасова у постројењима за спаљивање, за чишћење вентилационих емисија гас-ваздуха;
  • у рударској и металуршкој индустрији за производњу електрода, за флотирање минералних руда, за екстракцију злата из раствора и густих масти у рударској индустрији;
  • у индустрији горива и енергије за третман кондензата и котловске воде;
  • у фармацеутској индустрији за пречишћавање раствора у производњи медицинских производа, у производњи премијум таблета, антибиотика, крвних замјена, таблета "Аллохол";
  • у медицини за пречишћавање организама животиња и људи из токсина, бактерија, приликом чишћења крви;
  • у производњи личне заштитне опреме (гасне маске, респиратори, итд.);
  • у нуклеарној индустрији;
  • за пречишћавање воде у базенима и акваријумима.

Вода је класификована као отпад, земља и пијење. Карактеристична карактеристика ове класификације је концентрација загађујућих материја, која могу бити растварачи, пестициди и / или халоген-угљоводоници, као што су хлорирани угљоводоници. У зависности од растворљивости постоје следећи опсег концентрација:

  • 10-350 г / л за воду за пиће,
  • 10-1000 г / л за подземне воде,
  • 10-2000 г / литар за отпадне воде.

Обрада воде базена не одговара овој класификацији, јер овдје се бавимо деклоринацијом и де-зонирањем, а не са чистим адсорпцијским уклањањем загађивача. Деклоринација и деозонација ефикасно се користе у третману вода базена базеном користећи активни угљен из кокосових граната, који има предности због велике адсорпционе површине и стога има одличан ефекат деклорирања са високом густином. Висока густина омогућава повратни проток без прања активираног угља из филтера.

Грануларни активни угљеник се користи у фиксним стационарним системима адсорпције. Контаминирана вода протиче кроз константни слој активног угљеника (углавном од врха до дна). За слободан рад овог адсорпционог система, вода мора бити без чврстих честица. Ово се може гарантовати одговарајућом припремом (на примјер, помоћу филтера за песак). Честице које падају у фиксни филтер могу се уклонити системом противтокне адсорпције.

Многи производни процеси емитују штетне гасове. Ове токсичне супстанце не би требало пуштати у ваздух. Најчешће токсичне супстанце у ваздуху су растварачи који су неопходни за производњу материјала за свакодневну употребу. За одвајање растварача (углавном угљоводоника, као што су хлорирани угљоводоници), активни угљеник може се успешно користити због својих водоодбојних својстава.

Чишћење ваздуха је подељено на чишћење зрака загађеног ваздуха и рекуперацију растварача у складу са количином и концентрацијом загађујућих материја у ваздуху. Код високих концентрација, јефтиније је опоравити раствараче од активног угљеника (на примјер, парном). Али ако токсичне супстанце постоје у врло ниској концентрацији или у мешавини која се не може поново употребити, користи се ливен активни угљен за једнократну употребу. Калупирани активни угљеник се користи у фиксним системима за адсорпцију. Контаминирани проток ваздуха кроз константни слој угља у једном правцу (углавном одоздо према горе).

Једно од главних области примене импрегнираног активног угљеника је пречишћавање гаса и зрака. Контаминиран ваздух као резултат многих техничких процеса садржи токсичне супстанце које се не могу потпуно уклонити помоћу конвенционалног активног угљена. Ове токсичне супстанце, углавном неорганске или нестабилне, поларне супстанце, могу бити веома токсичне чак иу малим концентрацијама. У овом случају се користи импрегнирани активни угљеник. Понекад различитим средњим хемијским реакцијама између компоненте загађујуће материје и активне супстанце у активном угљенику загађујуће материје могу бити потпуно уклоњене из загађеног ваздуха. Импрегнирана (натопљене) активираних сребрне угљева (за пијаћу воду), јод (за уклањање сумпор диоксид), сумпора (за уклањање живе), алкалних (за уклањање гасних киселина и гасова - хлор, сумпор диоксида, азот-диоксид, итд д.), киселина (за уклањање гасовитих алкалија и амонијака).

Регенерација

Пошто је адсорпција реверзибилан процес и не мења површинску или хемијску композицију активног угља, контаминанти се могу уклонити из активног угљена десорпцијом (ослобађање адсорбованих супстанци). Снага ван дер Ваалса, која је главна покретачка сила у адсорпцији, ослабљена је, тако да се загађивач може уклонити са површине угља, користе се три техничке методе:

  • Метода флуктуација температуре: ефекат ван дер Ваалс силе смањује се с повећањем температуре. Температура се повећава због врућег тока азота или повећања притиска паре на температури од 110-160 ° Ц.
  • Метода флуктуације притиска: с смањењем парцијалног притиска, ефекат Ван-Дер-Валтз силе се смањује.
  • Екстракција - десорпција у течним фазама. Адсорбоване супстанце се хемијски уклањају.

Све ове методе су неугодне јер се адсорбоване супстанце не могу потпуно уклонити са површине угља. У порама активног угља остаје значајна количина загађујуће материје. Када се користи регенерација пара, 1/3 свих адсорбованих материја и даље остаје у активном угљенику.

Под хемијском регенерацијом разумијете обраду сорбентне течности или гасовитих органских или неорганских реагенаса на температури, по правилу, не вишом од 100 ° Ц. И угљенични и негазирани сорбенти су хемијски регенерисани. Као резултат овог третмана, сорбат је или десорбиран без промена, или су производи његовог интеракције са средством за регенерацију десорбирани. Хемијска регенерација често пролази директно у адсорпциони апарат. Већина метода хемијске регенерације су уско специјализоване за одређене врсте сорбата.

Термичка регенерација ниске температуре је третман сорбента са паром или гасом на 100-400 ° Ц. Овај поступак је прилично једноставан и у многим случајевима се врши директно у адсорберсима. Водена пара услед високе енталпије најчешће се користе за термичку регенерацију ниске температуре. Он је сигуран и доступан у производњи.

Хемијска регенерација и термичка регенерација ниске температуре не обезбеђују комплетан опоравак адсорпционих угља. Процес топлинске регенерације је веома комплексан, вишестепени, који утиче не само на сорбат, већ и на сорбент. Топлотна регенерација је у близини технологије за производњу активних угљеника. Током карбонизације различитих врста сорбата на угљу, већина нечистоћа се распада на 200-350 ° Ц, а на 400 ° Ц, око половине укупног адсорбата обично се уништава. ЦО, ЦО2, ЦХ4 - Главни продукти распадања органског сорбата ослобађају се када се загреје на 350 - 600 ° Ц. У теорији, цена такве регенерације износи 50% цене новог активног угљена. Ово указује на потребу да се настави претраживање и развој нових високо ефикасних метода за регенерацију сорбената.

Реактивација - комплетна регенерација активног угља кроз пару на температури од 600 ° Ц. Загађивач је спаљен на овој температури, без паљења угља. Ово је могуће због ниске концентрације кисеоника и присуства значајне количине паре. Водена пара селективно реагује са адсорбованом органском материјом која показује високу реактивност у води на овим високим температурама, уз потпун сагоревање. Међутим, немогуће је избјећи минимално сагоревање угља. Овај губитак треба надокнадити новим угљем. Након реактивације, често се дешава да активни угљеник показује већу унутрашњу површину и већу реактивност од првобитног угља. Ове чињенице настају услед стварања додатних пореова и загађујућих материја у активном угљенику. Структура поре такође мења - повећава се. Поновно активирање се врши у реактивној пећници. Постоје три типа пећи: ротациони, осовински и варијабилни пећи. Пећи са променљивим гасним плином имају предности због ниских губитака услед сагоревања и трења. Активирани угљеник се пуни у ваздушни ток и, у овом случају, гасови са сагоревањем могу се одводити кроз решетку. Активни угљеник дјелимично постаје флуид због интензивног протока гаса. Гасови такође преносе производе сагоревања када се поново активирају од активног угља до коморе за згушњавање. Ваздух се додаје у спаљивач, тако да гасови који нису у потпуности запаљени сада се могу спалити. Температура се повећава на око 1200 ° Ц. Након сагоревања, гас прелази у гасни подметач, у којем се гас охлади до температуре између 50-100 ° Ц као резултат хлађења водом и ваздухом. У овој комори, хлороводонична киселина, која се формира адсорбованим хлорохидрокарбонима из пречишћеног активног угља, неутралише се натријум хидроксидом. Због високе температуре и брзог хлађења, не постоје отровни гасови (као што су диоксини и фурани).

Историја

Најранији од историјских референци о употреби угља односи се на древну Индију, где је у санскртским списима речено да се вода за пиће најпре пролази кроз угља, која се чува у бакарним судовима и изложена сунчевој светлости.

Јединствена и корисна својства угља су такође позната у древном Египту, гдје се угљеник користи у медицинске сврхе још 1500. године пре нове ере. ер

Древни Римљани су користили и угаљ за пречишћавање питке воде, пива и вина.

На крају 18. века научници су знали да је Царболен способан да апсорбује различите гасове, испарења и солуте. У свакодневном животу, људи су запазили: ако укуцате воду у тавану, где су прије тога кували вечеру, баците неколико ћелија, онда укус и мирис хране нестају. Током времена активни угљеник је коришћен за пречишћавање шећера, за замрзавање бензина у природним гасовима, за бојење тканине, коже за сунчање.

Године 1773. немачки хемичар Карл Сцхееле извијестио је о адсорпцији гасова на угаљ. Касније је откривено да угаљ може такође разблажити течности.

У 1785. фармацеуту Санкт Петербурга Ловитс Т. Ие., Који је касније постао академик, прво је скренуо пажњу на способност активног угљена да пречисти алкохол. Као резултат поновљених експеримената, утврдио је да чак и једноставно тресење вина са прахом угља омогућава да се добије много чистије и квалитетније пиће.

Године 1794, угљен је први пут коришћен у енглеској шећерани.

У 1808, угљен је први пут кориштен у Француској да освјежи шећерњи сируп.

1811. године, када се смјестила црна крема за ципеле, откривена је способност избјегавања костног угља.

1830. године, један фармацеут, који је сам експериментисао, узео је грам стрицхнине и преживио, јер је истовремено гутао 15 грама активног угљена који је адсорбирао овај јак отров.

1915. године прва руска маска за гасну угаљ у свету проналази руски научник Николај Дмитријевич Зелински. 1916. године усвојена је од стране војске Ентенте. Главни сорбентни материјал у њој био је активни угљеник.

Индустријска производња активног угља почела је почетком 20. века. 1909. године у Европи је пуштена прва серија активног угљена у праху.

Током Првог светског рата, активни угљеник кокосовог љуска први пут је коришћен као адсорбент у гасним масксима.

Тренутно активирани угљенови су један од најбољих филтер материјала.

Карбонат активира угљенике

Компанија "Цхемицал Системс" нуди широк спектар активних угљеника Царбонут, савршено доказано у разним технолошким процесима и индустријама:

  • Карбонут ВТ за пречишћавање течности и воде (земља, отпад и пијење, као и за пречишћавање воде),
  • Карбонут ВП за чишћење различитих гасова и ваздуха
  • Карбонут ГЦ за екстракцију злата и других метала из раствора и муља у индустрији рударства и мотела,
  • Карбонут ЦФ за цигаретне филтере.

Карбонати активирани угљеником производе се искључиво из кокосових оружја, јер активни карбонфони од кокоса имају најбољи квалитет чишћења и највећи капацитет апсорпције (због присуства већег броја поре и, стога, веће површине), најдужи радни век (због високе тврдоће и могућности вишеструке регенерације), недостатак десорпције апсорбованих супстанци и ниско пепела.

Карбонут активни угљеви су произведени од 1995. године у Индији са аутоматизованом и високотехнолошком опремом. Производња има стратешки важну локацију, прво, у непосредној близини извора сировина - кокоса, а друго, у непосредној близини морских лукова. Кокосови расте током цијеле године, пружајући непрекидан извор квалитетних сировина у великим количинама, уз минималне трошкове испоруке. Близина морских лука такође избјегава додатне трошкове логистике. Све фазе технолошког циклуса у производњи карбонутног активног угљеника строго су контролисане: ово укључује пажљиву селекцију улазних сировина, контролу главних параметара након сваке средње производње и контролу квалитета финалног готовог производа у складу са утврђеним стандардима. Активни угљен Царбонут се извози готово широм свијета и због одличне комбинације цијене и квалитета је у широкој потражњи.

Документација

За преглед документације потребан вам је програм "Адобе Реадер". Ако немате инсталиран Адобе Реадер на вашем рачунару, посетите Адобе веб локацију ввв.адобе.цом, преузмите и инсталирајте најновију верзију овог програма (програм је бесплатан). Процес инсталације је једноставан и траје само неколико минута, овај програм ће вам бити од користи у будућности.

Ако желите купити активни угљен у Москви, Москви, Митисцхи, Санкт Петербург, контактирајте менаџере компаније. Такође испоручујемо и друге регионе Руске Федерације.

Шта је активни угљеник

Главне карактеристике и оно што се производи

Неки произвођачи су били у могућности да постигну производњу угљеничних класа, у којима област филтрације достигне 1500 м2 / г супстанце. Главни материјали који се користе за производњу активног угљеника су угљеничне супстанце органског поријекла. На пример, угља, кокосове љуске, дрво, нафта или угљени кокс могу се користити као сировине.

Савет: изабрати угаљ је најбољи, заснован на циљевима. Свака од њих је фокусирана на решавање различитих проблема.

Кокса служи као основа за производњу активног угља АР, АГ и других врста, гранулирани угаљ ГАЦ бренда углавном је израђен од кокосових граната, а различити степени су направљени од дрвета, на примјер, активирани угљен П500: хттп://ацтивцарбон.цом.уа/продуцт /44.хтмл

Сорте и употреба

Постоји неколико врста угља који имају одређене предности и мане. На основу њих, свака врста је узела нишу у употреби.

Гранулар

Импрегнирани угаљ

Импрегниран премаг произведен је пресовањем и накнадном импрегнацијом посебним хемијским једињењем. Супстанца за импрегнацију се бира у зависности од обима примене, што омогућава значајно повећање ефикасности. Углавном се користи за пречишћавање различитих гасова неорганских једињења методом катализе. Користи се у следећим областима:

  • да уклонимо неорганске нечистоће из реакционих гасова
  • уклонити живе од природног гаса
  • за пречишћавање водоник-сулфида и биолошког гаса

Компресован

Изгледа као груди, чија је дужина два пута већи од пречника. Има мањи ваздушни отпор у односу на грануларни, који је служио као свој избор као главна компонента за вентилацију просторија и филтрацију атмосфере. Односи се на следећа подручја:

  • пречишћавање гасова отпуштених реакцијом различитих супстанци из загађења
  • пречишћавање ваздуха у просторијама намијењеним за третман отпада и постројења за пречишћавање воде
  • пречишћавање биолошког и природног гаса
  • смањена концентрација испарљивих органских материја
  • у опреми за заштиту дисајних органа

Дусти

Пречник честице ове врсте угља не прелази неколико стотина милиметра. Користи се само у комбинацији са дозирним системима и користи се у следећим областима:

  • приликом уклањања штетних материја из отпадних вода
  • приликом обраде воде за пиће
  • за пречишћавање гасова насталих током топлотне обраде отпада
  • када бељење хране и хемијских производа
  • да обогатите муљ

Активни угљен

Активирани (активирани) угљеник је порозна супстанца која се добија из различитих материјала који садрже угљеник органског порекла: угљен (врсте активног угља БАУ-А, ОУ-А, ДАК [1] итд.), Угљени кокс (врсте активног угља АГ-3, АГ-5, АР, итд.), Нафтни кокс, кокосов угаљ итд.

Садржај

Хемијска својства и модификација

Нормални активни угљен је прилично реактивно једињење способно за оксидацију помоћу ваздушног кисеоника и плазме кисеоника [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10] [11], [12], [13], као и угљен-диоксид [7] и озон [14], [15], [16]. Оксидација у течној фази се изводи са низом реагенса (ХНО3, Х2О2, КМнО4) [17], [18], [19]. Због стварања великог броја базичних и киселих група на површини оксидисаног угља, њена сорпција и друга својства могу се значајно разликовати од оних које нису оксидоване [20]. Угаљ модификован азотом се добија било од природних материја које садрже азот или полимера [21], [22] или третирање угља са реагенсима који садрже азот [23], [24], [25]. Угаљ може такође да интеракцију са хлором [26], [27] бромом, [28] и флуором [29]. Од значаја је угљен који садржи сумпор, који се синтетизује на различите начине [30], [31] Недавно су хемијске особине угља обично приписане присуству активне двоструке везе на њеној површини [16], [32], [33]. Хемијски модификовани угаљ се користи као катализатори, носачи за катализаторе, селективне адсорбенте, за припрему високо чистих супстанци, као електроде литијумских батерија.

Како угаљ ради

Постоје два главна механизма помоћу којих активни угљеник уклања загађујуће материје из воде: адсорпцију и каталитичку редукцију (процес који узрокује негативно наелектрисане ионе загађујућег средства привлачи позитивно набијен активни угљен). Органска једињења се уклањају адсорпцијом, а резидуална средства за дезинфекцију, као што су хлор и хлорамини, уклањају се каталитичким редукцијама.

Производња

Добар активни угаљ добија се од кромпира (кокос, од семена неких воћних култура.) Пре, активни угаљ је направљен од костних костију (кост цхар [34]). Суштина процеса активације се састоји у отварању пора у угљеничном материјалу у затвореном стању. Ово се ради или термохемијски (претходно импрегнирани материјал са раствором цинк хлорида, калијум карбоната или неких других једињења и загреван без ваздушног приступа), или третирањем прегрејане паре или угљен-диоксида или њихове смеше на температури од 800 до 850 степени. У другом случају технички је тешко добити средство за гасно паре које има такву температуру. Распрострањено је пружање испоруке апарату за активацију, истовремено са засићеном паром, ограничене количине ваздуха. У реакционом простору се постиже дио опекотина угља и потребна температура. Излаз активног угљеника у овој варијанти процеса је значајно смањен. Вредност специфичне површине пора најбољих разреда активних угљева може да достигне 1800-2200 м 2; на 1 г угља. [2] Одликује се макро, мезо и микро поре. У зависности од величине молекула који се морају држати на површини угља, угаљ мора бити направљен са различитим односима величине пора.

Апликација

У гасним масксима

Класичан примјер употребе активног угљеника је повезан са његовом употребом у гасној масци. Гасна маска коју је развио НД Зелински спасила је много живота војника у Првом светском рату. До 1916. године пуштен је у рад у готово свим европским војскама.

У производњи шећера

У почетку, активни угљени кост је коришћен за пречишћавање шећерног сирупа од боје током рафинације шећера. Међутим, овај шећер се не може конзумирати у посту, јер има животињско порекло. Произвођачи шећера су почели да производе "пусти шећер", који није био рафиниран и имао је изглед обојених слаткиша или је био брушен преко угља.

Друге употребе

Активни угљеник се користи у медицини, хемијској, као носиоцу катализатора, ау многим реакцијама делује као катализатор у фармацеутској и прехрамбеној индустрији. Филтери који садрже активни угљеник користе се у многим модерним уређајима за пречишћавање воде за пиће.

Карактеристике активног угљена

Величина пора

Одлучујући утицај на поре структуру активираних угљеника врши сировина за њихову припрему. Активирани угљени гасови на бази кокосових граната карактеришу већи део микропора (до 2 нм), а на бази угља - већи проценат мезопора (2-50 нм). Велики проценат макропора је карактеристичан за активне угљене на бази дрвета (више од 50 нм).

Микропори су посебно погодни за адсорпцију малих молекула и мезопоре за адсорпцију већих органских молекула.

Индекс јода

Већина угљеника пожељно адсорбује мале молекуле. Индекс јода је најосновнији параметар који се користи за карактеризацију рада активног угљеника. Индекс јода је мерило нивоа активности (већи број указује на већи степен активације), често измерен у мг / г (типични опсег је 500-1200 мг / г). Индекс јода је такође мера садржаја микропора активног угља (од 0 до 20 А) или до 2 нм, што је еквивалентно површини угљеника између 900 м² и 1100 м² / г. Ово је стандардна мјера када се активни угљеник користи за чишћење супстанци у течној фази.

Тврдоћа

Ово је мера отпорности активног угља на абразију. Ово је важан индикатор активног угљеника који је неопходан да би се одржао његов физички интегритет и издржао трење силе, поступак повратка, итд. Постоје значајне разлике у тврдоћи активног угљеника, у зависности од сировине и нивоа активности.

Дистрибуција величине честица

Што је мања величина честица активног угља, то је бољи приступ површини и бржи ниво адсорпције. У системима парне фазе то се мора узети у обзир када се притисак смањи, што ће утицати на трошкове енергије. Пажљиво разматрање расподеле величине честица може пружити значајну оперативну корист.

Фармакологија

Има ентеросорбинг, детоксикацију и антидиареалне ефекте. Спада у групу поливалентних физичко-хемијских антидота, има велику површинску активност, адсорбује отрове и токсине из гастроинтестиналног тракта (ГИТ) до њихове апсорпције, алкалоиди, гликозиди, барбитурати итд. Хипнотици, лекови за општу анестезију, соли тешких метала, токсини бактерија, биљке, животињског порекла, деривати фенола, цијановодоничне киселине, сулфонамида, гасова. Активан као сорбент за хемоперфузију. Слабо адсорбоване киселине и алкалије, као и соли гвожђа, цијаниди, малатион, метанол, етилен гликол. Не иритира мукозне мембране. У третману интоксикације, неопходно је створити вишак угља у желуцу (пре прања) и у цревима (након прања стомака). Смањење концентрације угља у медијуму доприноси десорпцији везане субстанце и његовој апсорпцији (како би се спријечила ресорпција ослобођене супстанце, препоручује се поновно испирање стомака и додјељивање угља). Присуство прехрамбених маса у гастроинтестиналном тракту захтева примену у високим дозама, пошто садржај гастроинтестиналног тракта апсорбује угља и његова активност се смањује. Ако је тровање изазвано супстанцама укљученим у ентерохепатичну циркулацију (срчани гликозиди, индометацин, морфијум и други опијати), морате неколико дана користити угља. Посебно ефикасан као сорбент за хемоперфузију у случајевима акутног тровања са барбитурати, глутатимидом, теофилином. Смањује ефикасност истовременог узимања дроге, смањује ефикасност лекова који делују на слузницу гастроинтестиналног тракта (укључујући ипецацуанас и термопсис).

Именована са следећим индикацијама: детоксикација са повећаном киселошћу желудачног сока током егзогених и ендогених иноксикација: диспепсија, надутост, процеси распадања, ферментација, хиперсекретија слузи, ХЦл, желудачни сок, дијареја; тровање алкалијама, гликозиди, соли тешких метала, интоксикација хране; токсикоинфекција хране, дисентерија, салмонелоза, болести опекотина у фази токсемије и септикотоксемије; бубрежна инсуфицијенција, хронични хепатитис, акутни вирусни хепатитис, цироза јетре, атопијски дерматитис, бронхијална астма, гастритис, хронични холециститис, ентероколитис, холецистопанкреатитис; тровање хемијским једињењима и лековима (укључујући органофосфорне и органохлорне једињења, психоактивне лекове), алергијске болести, метаболичке поремећаје, синдром одводњавања алкохола; интоксикација код пацијената са раком на позадини зрачења и хемотерапије; припрема за рентгенске и ендоскопске прегледе (смањење садржаја гасова у цревима).

Контраиндикована код улцеративних лезија гастроинтестиналног тракта (укључујући чир на желуцу и 12 дуоденалног чирева, улцерозни колитис), крварење из гастроинтестиналног тракта, истовремено постављање антитоксичних лекова, чији ефекат се развија након апсорпције (метионин итд.).

Нежељени ефекти су диспепсија, констипација или дијареја; са продуженом употребом - хиповитаминоза, смањена апсорпција гастроинтестиналног тракта хранљивих материја (масти, протеини), хормони. Када хемоперфузија кроз активни угљен - тромбоемболизам, крварење, хипогликемија, хипокалцемија, хипотермија, нижи крвни притисак.

Top