Переваги PLC з активованим вугіллям із кокосової шкаралупи

Новачок у галузі активованого вугілля? Ви виявите, що це надзвичайно корисно для вас, щоб ви ознайомились з основами активованого вугілля

активованим

  • Що таке активоване вугілля
  • Основні властивості активованого вугілля
  • Адсорбція
  • Види активованого вугілля
  • Виробництво активованого вугілля
  • Вибір активованого вугілля

Що таке активоване вугілля?

Активоване вугілля - це вуглецеве, високопористе адсорбційне середовище, яке має складну структуру, що складається переважно з атомів вуглецю. Мережі пір в активованому вугіллі - це канали, створені в жорсткому каркасі з невпорядкованих шарів атомів вуглецю, з’єднаних між собою хімічними зв’язками, складених нерівномірно, створюючи надзвичайно пористу структуру закутків, щілин, тріщин і щілин між шарами вуглецю.

Активоване вугілля виробляється з кокосової шкаралупи, торфу, твердої та м'якої деревини, бурого вугілля, бітумного вугілля, оливкових кісточок та різних вуглецевих спеціальних матеріалів. При виробництві активованого вугілля з цієї сировини використовуються механізми хімічної активації або високотемпературної парової активації.

Власна сітка пор у гратчастій структурі активованого вугілля дозволяє видаляти домішки з газоподібних та рідких середовищ за допомогою механізму, який називається адсорбцією. Це ключ до ефективності активованого вугілля.

Адсорбція

Адсорбція - це приєднання або прилипання атомів, іонів та молекул (адсорбатів) з газоподібного, рідкого або розчинного середовища на поверхню адсорбенту - активованого вугілля. Пористість активованого вугілля забезпечує величезну поверхню, на якій може відбуватися ця адсорбція. Адсорбція відбувається в порах, дещо більших, ніж молекули, які адсорбуються, саме тому дуже важливо узгодити молекулу, яку ви намагаєтеся адсорбувати, з розміром пор активованого вугілля. Потім ці молекули потрапляють у внутрішню пористу структуру вуглецю силами Ван Дер Ваальса або іншими зв'язками тяжіння і накопичуються на твердій поверхні.

Зазвичай 1 м3 активованого вугілля з 0,3 м3 внутрішніх пор може адсорбувати 30 м3 або більше газу, навіть якщо він присутній у носії в низьких концентраціях.

Два типи адсорбції

Фізична адсорбція - Під час цього процесу адсорбати утримуються на поверхні стінок пор слабкими силами притягання, відомими як Сили Ван Дер Ваальса або дисперсійні сили Лондона.

Хемосорбція - Це включає відносно сильні сили притягання, фактичні хімічні зв’язки між адсорбатами та хімічними комплексами на поровій стінці активованого вугілля.

Основні властивості активованого вугілля

Область поверхні - Як правило, чим вище внутрішня площа поверхні, тим вища ефективність вуглецю. Площа поверхні активованого вугілля вражає, від 500 до 1500 м2/г або навіть більше; ложка активованого вугілля легко прирівнює площу поверхні футбольного поля.

Саме в процесі активації створюється ця величезна поверхня. Найпоширеніший процес - активація парою; при температурі близько 1000 ° C молекули пари вибірково спалюють отвори у вуглецевій сировині, створюючи таким чином безліч пор всередині вуглецевої матриці. При хімічній активації фосфорна кислота використовується для побудови такої пористої системи при більш низькій температурі.

Загальний обсяг пор - Відноситься до всіх порних просторів всередині частинки активованого вугілля. Це виражається в мілілітрах на грам (мл/г), обсязі по відношенню до ваги. Загалом, чим більший об’єм пор, тим вища ефективність. Однак, якщо розміри молекул, що підлягають адсорбції, не відповідають розміру пор, частина обсягу пор не буде використана. Загальний об’єм пор (T.P.V.) відрізняється залежно від джерела сировини та типу методу активації.

Радіус пор - Середній (середній) радіус пір, часто вимірюваний в ангстремах, відрізняється залежно від типу активованого вугілля.

Розподіл пор - кожен тип вуглецю має свій унікальний розподіл розмірів пор. Їх називають мікропорами (малі), мезопорами (середні) та макропорами (великими). Вуглеці для адсорбції багатьох видів молекул газу мікропористі. Найкращі вуглеці для знебарвлення мають більш високий розподіл мезопор.

  • Мікропори r 25 нм
    нм = нанометр

Різні типи активованого вугілля

Активоване вугілля в основному випускається у трьох формах або формах: порошкоподібний, гранульований та екструдований. І кожна форма доступна у багатьох розмірах. На основі заявки та вимог рекомендується конкретна форма та розмір.

Гранульоване активоване вугілля (GAC)

GAC - це частинки неправильної форми, утворені подрібненням та просіванням. Ці вироби варіюються від розмірів 0,2 мм до 5 мм. Вони мають переваги в тому, що вони твердіші та довговічніші, ніж порошкові активовані вугілля, чисті в обробці, очищають великі обсяги газу або рідин стабільної якості, і можуть бути повторно активовані та повторно використані багато разів. GAC використовуються як у рідкій, так і в газовій фазі, а також як у нерухомих, так і в рухомих системах.

При використанні рідкої фази гранульоване активоване вугілля упаковується в колони та башти, через які протікають рідини. GAC використовуються там, де є один продукт, який слід переробляти або постійно виробляти у великих кількостях. У застосуванні в газовій фазі ГАК мають перевагу в тому, що вони мають достатній потік при прийнятному перепаді тиску через вуглецевий шар.