Najnowsze posty

Zobacz najnowsze posty

KATEGORIE

Pokaż wszystkie kategorie

SZUKAJ NA BLOGU

Posty Archiwalne

O WĘGLU AKTYWNYM

Posted on: 2024-10-03
Najprościej mówiąc Węgiel aktywny jest to materiał filtracyjny, który ma bardzo szerokie zastosowanie. Dzięki doskonałym zdolnościom adsorpcyjnym, węgiel aktywny skutecznie usuwa zanieczyszczenia gwarantując wysoki poziom oczyszczenia.

OD STRONY CHEMICZNEJ:

Podstawowa budowa chemiczna węgla aktywnego jest bardzo zbliżona do struktury czystego grafitu. Różnica polega na tym że w węglu aktywnym płytki grafitowe połączone są w sposób nieuporządkowany. Pomiędzy płytkami powstają rozpadliny, pęknięcia i kieszenie, w których adsorbowane są zanieczyszczenia.
Na powierzchni węgla aktywnego znajdują się sieci porów które można podzielić na :
• Makropory - większe niż 50 nm, pełnią funkcję “okienek” przez które zanieczyszczenia przepływają dalej;
• Mezopory – o średnicy 2 – 50 nm, oprócz znaczącego udziału w adsorpcji, pełnią też role transportową dla zanieczyszczeń;
• Mikropory – ich średnica jest mniejsza niż 2 nm i to głównie w nich zatrzymują się zanieczyszczenia;
Węgle aktywne charakteryzują się bardzo wysoką powierzchnią właściwą, która w typowych handlowych węglach aktywnych wynosi 800 –1500 m2/g, a niekiedy może sięgać 3000 m2/g.

Z CZEGO PRODUKOWANY JEST WĘGIEL AKTYWNY:

Powszechnie stosowanymi surowcami do produkcji węgla aktywnego są:
węgiel kamienny, węgiel brunatny, torf, skorupy orzecha kokosowego, lignina, drewno, pestki owoców.

JAK WYGLĄDA PRODUKCJA WĘGLA AKTYWNEGO:

Dominującym sposobem otrzymywania węgli aktywnych na świecie jest aktywacja fizyczna. Obejmuje ona dwa etapy: karbonizację surowca organicznego i następującą po niej właściwą aktywacje poprzez częściowe zgazowanie materiału węglowego czynnikiem gazowym (np. para wodna).
W stosowanej na mniejszą skalę aktywacji chemicznej surowcem jest najczęściej materiał lignino-celulozowy, który miesza się z odpowiednim reagentem chemicznym (chlorek cynku, kwas fosforowy) i poddaje jednoetapowej obróbce cieplnej.

RODZAJE WĘGLI AKTYWNYCH:

Węgle aktywne można podzielić na 3 kategorie:

• WĘGLE GRANULOWANE

• WĘGLE FORMOWANE

• WĘGLE PYLISTE

Poszczególne rodzaje węgli aktywnych zostaną opisane w następnych artykułach.

ZASTOSOWANIE WĘGLA AKTYWNEGO:

Węgle aktywne mogą być szeroko stosowane w życiu codziennym i przemyśle. Mogą być używane zarówno do adsorpcji z fazy ciekłej jak i gazowej.
Węgle do adsorpcji z fazy ciekłej znalazły zastosowanie w : oczyszczaniu wody pitnej, przetwórstwie żywności, do usuwania nieprzyjemnych zapachów, barw i innych niechcianych składników (np. do odbarwiania olejów i tłuszczów), w przemyśle chemicznym i farmaceutycznym oraz w procesach odzyskiwania złota; węgiel aktywny jest również stosowany w akwarystyce oraz do oczyszczania wody basenowej.
Węgle przystosowane do adsorpcji z fazy gazowej stosuje się m.in. do oczyszczania toksycznych gazów spalinowych oraz magazynowania gazów.
Dodatkowo węgiel aktywny jest stosowany w uprawie roślin i w tworzeniu lasów w słoiku.

PRZYKŁADY ZASTOSOWAŃ WĘGLI AKTYWNYCH:

W PROCESACH ZACHODZĄCYCH W FAZIE CIEKŁEJ: 

• w przemyśle spożywczym - w cukiernictwie do oczyszczania syropów cukrowych (na węglach aktywnych usuwane są np. melanoidyny, karmele), jak również do oczyszczania olejów jadalnych i tłuszczy, i usuwania aldehydów z alkoholu etylowego.
• w przemyśle farmaceutycznym i medycynie – do oczyszczania materiałów farmaceutycznych, również jako sorbenty do oczyszczania krwi.
• oczyszczanie wód i ścieków - stosowanie filtracji wody przez złoża węgla aktywnego w procesie uzdatniania wody jest bardzo skuteczną metoda usuwania lub obniżania stężenia wielu zanieczyszczeń. Wprowadzenie węgla aktywnego umożliwiło poprawę jakości produkowanej wody, w szczególności poprawę fizykochemicznych parametrów wody pitnej. Dzięki temu możliwa jest skuteczna eliminacja organizmów chorobotwórczych oraz mikrozanieczyszczeń, w tym ubocznych produktów dezynfekcji , pestycydów i metali ciężkich. Ze względu na duże wymagania co do jakości wody pitnej węgiel aktywny używany jest do oczyszczania wód w wszystkich dużych stacjach uzdatniania wody.

W PROCESACH OCZYSZCZANIA GAZÓW:

• usuwanie siarkowodoru i ditlenku węgla z gazu ziemnego i łupkowego - usunięcie związków siarki i ditlenku węgla, to bardzo ważny etap oczyszczania gazu ziemnego. Jest to konieczne z powodu korozyjnego oddziaływanie tych związków na stal w obecności wody, miałoby to niekorzystny wpływ na rurociągi.
• rozdział mieszanin gazowych - w tym procesie wykorzystywana jest różnica w wielkościach cząsteczek oraz różnica we współczynnikach dyfuzji adsorbowanych cząsteczek. Różnice w wielkości i współczynnikach dyfuzji powodują, że jeden składnik mieszaniny jest adsorbowany szybciej a drugi wolniej. Przykładem może być wydzielenie np. azoty z mieszaniny gazów zwanej powietrzem.
• oczyszczanie powietrza - usuwane są różne zanieczyszczanie m.in.: kwas masłowy, siarkowodór, kwas palmitynowy, kwas stearynowy, kwas walerianowy, nikotyna, fenole, amoniak.
• ograniczania emisji par paliw samochodowych - sorpcja na węglach aktywnych wykorzystywana jest do ograniczania emisji benzyn, zarówno podczas transportu, magazynowania, jak i dystrybucji paliw.
Opublikowano w: O WĘGLU AKTYWNYM

Zostaw komentarz

Related posts

Śledź nas na Facebooku

Facebook