کربن اکتیو که تحت عنوان زغال فعال شناخته می‌شود، شکل خامی از گرافیت است. همان ماده‌ای که در ساخت مغزهای سربی مداد استفاده می‌شود. کربن اکتیو (زغال چوب فعال) قوی‌ترین نیروهای جذب فیزیکی یا بالاترین حجم تخلخل جذب را در بین مواد شناخته شده برای بشر دارد. در ادامه همراه با پالایه سازان باشید تا بیشتر راجع به این ماده و جزئیات مربوط به آن صحبت کنیم.
کربن اکتیو از چه چیزی ساخته شده است؟
کربن اکتیو از بسیاری از مواد حاوی محتوای کربن بالا ساخته می‌شود که در این قسمت به برخی از این مواد اشاره شده است.
- کربن اکتیو از ذغال سنگ، تورب ساخته می‌شود.
- کربن بلک از چوب تولید می‌شود.
- کربن اکتیو با استفاده از پوست سخت چوبی نارگیل، فندق، بادام و پوست گردو و همچنین با پوست پسته نیز ساخته می‌شود.
ماده خام از جمله عواملی است که تأثیر بسیار زیادی بر ویژگی‌ها و عملکرد کربن فعال (زغال چوب فعال) خواهد گذاشت.
چگونه با پوست نارگیل، کربن اکتیو تولید می‌شود؟
کربنی که با استفاده از پوست نارگیل ساخته می‌شود، گرد و غبار کمتری داشته و به خاطر این‌که حفره‌های ریزی دارد، برای جذب شیمیایی مواد آلی مناسب است. از دیگر ویژگی‌های این روش، می‌توان به مقاومت و درجه سختی بالای این کربن اکتیو اشاره کرد. همچنین برای عملیات تصفیه آب بسیار مناسب بوده و در این زمینه می‌توان از ان استفاده کرد.
تولید کربن بلک به این روش از طریق فرایند زیر انجام می‌شود:
- برای فعال‌سازی کربن، کربنیزه کردن پوست، از طریق حدود دو سوم مواد فرار پوسته نارگیل انجام می‌شود. و به این دلیل است که توده کربن تولید شده دارای حفرهای ریز است.
- این ماده کربنی می‌تواند در دمای بالا در بخار آب فعال شود. کل فرایند فعال‌سازی، باعث می‌شود که خصوصیات کربن فعال شکل بگیرد. ذکر این نکته لازم است که دمای فعال‌سازی و مقدار زمان آن، یکی از عوامل مهم برای به وجود آمدن شبکه‌های حفره داخلی است.
سه شکل اصلی کربن اکتیو
سه شکل اصلی کربن اکتیو عبارت‌اند از:
1- کربن اکتیو گرانولی (GAC)
کربن اکتیو گرانولی دارای ذرات نامنظم با اندازه‌های 0.2 تا 5 میلی‌متر است. این نوع در هر دو فاز مایع و گاز استفاده می‌شود. نسخه GAC بیشتر در تصفیه آب استفاده می‌شود و مواد محلول در آب را جذب میکند.
کربن اکتیو گرانولی آلاینده‌ها با غلظت کمتر از حد تشخیص تحلیلی را حذف میکند و در مقایسه با پودر، تنها به حدود یک چهارم مقدار کربن نیاز است.
گرانول‌های کربن بسیار بزرگ برای کنترل سولفید هیدروژن فاضلاب شهری و سایر بوها استفاده می‌شود. این اشکال نسبتاً بزرگ کربن فعال، جریان‌های گاز را قادر می‌سازد تا بدون ممانعت از بسترهای کربنی عبور کنند. این باعث کاهش استفاده از فن‌ها و انرژی لازم برای دمیدن جریان‌های گاز در بسترهای تنگ می‌شود. همچنین کربن‌های معمولی و کاتالیزوری برای کنترل بوی هیدروژن سولفید استفاده می‌شوند. کربن‌های کاتالیزوری با اکسیداسیون، سولفید هیدروژن را به اسید سولفوریک تبدیل می‌کنند. اسید سولفوریک روی این کربن کاتالیزوری با آب شسته شده و بارها مورد استفاده قرار می‌گیرد.
برای خرید انواع فیلتر تصفیه آب مانند فیلتر ممبران، فیلتر الیافی، فیلتر یخچال، فیلتر لباسشویی کلیک کنید.
2- کربن اکتیو پودری (PAC)
اندازه غالب کربن پودر شده کمتر از 0.18 میلی‌متر است. کربن اکتیو پودری عمدتاً به صورت مایع و برای تصفیه گازهای دودکش استفاده می‌شود. ذرات کربن فعال پودری از کربن فعال دانه‌ای میلی‌متری آسیاب می‌شوند و در مقایسه با کربن‌هایی با اندازه ذرات بزرگ‌تر، سریع‌تر عمل کرده و ظرفیت بیشتری برای حذف آلاینده‌ها دارند.
کربن اکتیو پودری را می‌توان برای مواردی مانند پاکسازی شکوفایی جلبک‌ها و نشت‌های صنعتی که آب‌های ورودی شهری را آلوده میکند، استفاده کرد. برای حذف این آلاینده‌ها کربن اکتیو پودری را به واحد ته‌نشینی فرآیند شفاف‌سازی اضافه می‌کنند.
3- کربن اکتیو اکسترود شده (EAC)
ذرات کربن اکتیو اکسترود شده استوانه‌ای شکل با قطرهای 0.8 تا 5 میلی‌متر هستند. به دلیل افت فشار کم، استحکام مکانیکی بالا و محتوای گردوغبار کم استفاده می‌شوند.
کاربرد کربن اکتیو
انواع مختلف کربن فعال برای کاربردهای تخصصی مختلف، مناسب هستند. انواع مختلف کربن اکتیو به شرح زیر هستند:
- کربن اکتیو دانه بندی شده
- کربن اکتیو پلت شده
- کربن اکتیو پودر شده
- کربن اکتیو آغشته شده
- کربن اکتیو کاتالیزوری
هر درجه و اندازه کربن اکتیو برای کاربرد خاصی مناسب است. انتخاب صحیح نوع کربن اکتیو و اندازه آن بستگی به کاربرد و آلاینده‌هایی دارد که قصد حذف آن را دارید.
کاربردهای رایج کربن اکتیو عبارت‌اند از:
- حذف ترکیبات آلی فرار مانند بنزن، TCE و PCE
- سولفید هیدروژن (HS) و حذف گازهای زائد
- کربن اکتیو آغشته شده به عنوان بازدارنده باکتری در فیلترهای آب آشامیدنی استفاده می‌شود.
- حذف طعم و بوی ترکیباتی مانند MIB و ژئوسمین
- بازیابی طلا
- حذف کلر و کلرامین
تفاوت بین کربن اکتیو و کربن معمولی در این است که کربن اکتیو ظرفیت جذب بیشتری نسبت به کربن معمولی دارد. کربن اکتیو بیش از 2500 کاربرد تجاری دارد. اکثر کارخانه‌های فاضلاب از کربن برای تصفیه آب و هوای خروجی از تاسیسات استفاده می‌کنند.
کربن اکتیو یک ماده جاذب جامد خنثی است که معمولاً برای حذف آلاینده‌های مختلف و محلول از آب و فرایند جریان‌های فاز گاز استفاده می‌شود و تقریباً از هر ماده اولیه حاوی کربن، از جمله پوسته نارگیل و اعضای خانواده زغال سنگ می‌توان کربن اکتیو تولید کرد.
کربن اکتیو متخلخل، ارزان و به آسانی برای استفاده به عنوان جاذب در دسترس است و سطح وسیعی را برای حذف آلاینده‌ها فراهم میکند. کربن اکتیو به دلیل ویژگی‌های کمیاب خود، دارای توانایی استثنایی در جذب آلاینده‌های محلول در آب است که شامل گونه‌های مزه‌دار، بودار، رنگی و سمی است و از این رو در کارخانه‌های تصفیه آب و استخرها به صورت گسترده‌ای مورد استفاده قرار می‌گیرد.
بیشتر بدانید: دستگاه تصفیه آب
مراحل فعال‌سازی کربن اکتیو
پیرولیزد مواد کربنی بدون هوا، باعث می‌شود که مولکول‌های غیر آلی از بین بروند و سپس یک ماده پودری کربنی از آن تولید شود. این عنصر، سطح ویژه و تخلخل بسیار بالایی دارد. فعال‌سازی کربن اکتیو در سه مرحله انجام می‌شود که در این بخش، به ذکر این 3 مورد پرداخته می‌شود.
- فعال‌سازی با بخار انجام می‌شود که ماده اولیه آن چوب نیم سوخته، پوست نارگیل و زغال سنگ است.
- با دی اکسید کربن نیز فعال‌سازی انجام می‌شود.
- مورد سوم، فعال‌سازی شیمیایی است که ماده اولیه آن چوب یا زغال سنگ نارس در نظر گرفته می‌شود.
از بین سه روش مذکور برای فعال‌سازی، روش اول (فعال‌سازی با بخار) بهترین روش معرفی می‌شود که علت آن، مسائل زیست‌محیطی و اقتصادی است. از روش شیمیایی به‌عنوان روشی که بیشترین سطح و تخلخل را به وجود می‌آورد؛ یاد می‌شود. در تولیدات تجاری نیز از این دو روش (بخار و شیمیایی) بیشتر استفاده می‌شود.
تعویض کربن اکتیو
کربن اکتیو برای همیشه دوام نمی‌آورد و نیاز به تعویض دوره‌ای با کربن تازه بکر یا فعال شده دارد. منافذ یا فضاهای جذب فیزیکی کربن فعال که حجم‌هایی به اندازه نانومتر بین پلاکت‌های گرافیتی هستند، در نهایت پر شده و دیگر قادر به حذف مواد جذبی نیستند و این زمانی است که باید برای تعویض کربن اکتیو اقدام کرد. پس از چندین چرخه فعال‌سازی، کارایی کربن فعال شده کاهش یافته و باید با کربن تازه و بکر جایگزین شود.
پالایه سازان؛ کارخانه تولید انواع فیلتر کربنی
برای کسب بهترین نتیجه در فرایند پاکسازی آب، باید بهترین و مطمئن‌ترین تولیدات انتخاب و خریداری شود. مجموعه پالایه سازان مفتخر است تا با ارائه بهترین محصولات، اعتماد و اطمینان خاطر مشتریان خود را جلب کند. فروش محصولات باکیفیت و اورجینال، تضمین کیفیت کالاو خدمات پس از فروش، این کارخانه را به یکی از مطرح‌ترین تولیدکنندگان و فعالان حوزه تصفیه آب تبدیل کرده است. جهت کسب اطلاعات تکمیلی به وبسایت این مجموعه مراجعه کنید.
