logo

9. novembra 2011

Aktívne uhlie v priemyselných objemoch sa začalo vyrábať na začiatku 20. storočia a to bolo spôsobené vývojom priemyselnej výroby v chemickom priemysle, zavedením nových typov chemických zbraní a chemickou ochranou. Jeho použitie ako adsorbentu dáva impulz vývoju nových výrobných technológií pre jeho výrobu, ktoré sa stále neustále zlepšujú.

Dnes sa aktívne uhlie používa v mnohých výrobných procesoch. Pri environmentálnom inžinierstve je jeho dôležitá úloha spojená s používaním čistiacich a čistiacich systémov.

Výhody aktívneho uhlia. Adsorpčná kapacita umožňuje jeho použitie na čistenie:

Aktívne uhlie úspešne adsorbuje tieto organické zlúčeniny z roztokov:

  • ropné produkty
  • pesticídy,
  • halogénované uhľovodíky.

Filtre na uhlie zlepšujú organoleptické vlastnosti vody spracovanej na pitie:

  • znížiť farbu a zákal,
  • odstrániť zápach a chuť,
  • adsorbovať organické látky.

Dodatočná úprava vody z vodovodu s uhlíkovými filtrami odstraňuje zo zvyškov vody zlúčeniny chlóru a ozónu, ktoré sa používajú na dezinfekciu. Aktívne uhlie môže slúžiť ako nosičový materiál pre mikroorganizmy.

Výroba aktívnych uhlíkov. Získajte z organických uhlíkových surovín. V závislosti od dostupnosti určitých prírodných materiálov. Existujú technológie na výrobu aktivovaného kameňa alebo dreveného uhlia z orechov alebo kokosových škrupín. Aktivácia uhlia (otváranie pórov uhlíkového materiálu) sa vykonáva pomocou vodnej pary alebo pomocou termochemickej metódy s použitím špeciálnych činidiel.

Východiskový materiál a metóda aktivácie ovplyvňujú kvalitu aktívneho uhlia. Dôležité vlastnosti sú veľkosť a špecifický povrch pórov, rozloženie veľkosti častíc (veľkosť častíc uhlia).

Technológie na úpravu vody uhlia

Ak chcete pridať odmeranú dávku aktívneho uhlia do čistenej vody, je najvýhodnejšie vyliať práškové uhlie alebo nalejte vodnú suspenziu uhlia do znečistenej vody. Po ukončení čistiaceho procesu, keď uhlie adsorbuje čo najviac na povrch jeho znečisťujúcich látok, musí sa odstrániť uhoľná suspenzia z vody. Metódy koagulácie alebo filtrácie (viacvrstvové filtre, štrkové filtre a iné metódy) sa používajú na odstránenie suspenzie.

Technológia čistenia vody s pevným ložiskom je, že znečistená voda prechádza cez jednu alebo viac vrstiev aktívneho uhlia v granulách. Podľa návrhu môžu byť filtre otvorené a zatvorené, pracujúce kvôli vytvorenému tlakovému rozdielu. Pri čistení veľkých objemov vody na umiestnenie filtrov pomocou betónových nádrží.

Aktivovaný uhlík, ktorý slúži ako filtračný materiál v systémoch na úpravu vody s pevnými lôžkami, sa môže tepelne regenerovať, čo vo všeobecnosti znižuje náklady na úpravu vody.

Vzhľadom na to, že ukladanie uhlia v procese čistenia vody je v kontakte s pitnou vodou, uplatňujú sa naň najprísnejšie hygienické a hygienické požiadavky. Súčasne sa riadia domácimi GOST a SNiPs pre pitnú vodu, európske environmentálne normy a normy kvality.

Výber zaťaženia uhlia pre úpravu vody je dôležitou úlohou pri navrhovaní systému úpravy vody. Výber aktívneho uhlia závisí od počiatočného obsahu znečisťujúcich látok a daného stupňa zníženia koncentrácie škodlivých nečistôt. Optimálny výber filtračných prvkov nastáva po vykonaní laboratórnych testov a prijímaní odporúčaní od odborníkov spoločnosti. Kvalifikovaní pracovníci laboratórií pracujúci s adsorpčnými materiálmi si vyberú požadovanú záťaž požadovanej kvality.

V kritických prípadoch je možné organizovať testy, ktoré sú v blízkosti terénnych podmienok. Na tento účel použite malé filtre mobilného typu s kapacitou až 0,5 m3 aktívneho uhlia a analyzujte ukazovatele adsorpcie, nákladov a prevádzkových charakteristík.

Európske komunálne systémy na úpravu vody často používajú čistiace systémy vo forme filtrov s pevným lôžkom z granulovaných uhlíkových filtračných prvkov. Typ náplne sa vyberá v závislosti od chemického zloženia čistenej vody:

  • Uhľovodíky obsahujúce chlór, pesticídy a biologicky účinné látky sa z vody lepšie odstránia z uhlia získaného z kokosových škrupín.
  • Na odstránenie rozpustených organických látok sa odporúča použiť aktívne uhlie.

V Nemecku sa bežne posudzuje kvalita aktívneho uhlíka indikátorom nitrobenzénu - to je množstvo uhlia potrebné na odstránenie 90% daného množstva nitrobenzénu z vody. Pre takýto stupeň čistenia je potrebných menej ako 20 mg vysoko účinných kokosových uhlia alebo 21 až 27 mg účinného uhlia kamenného pôvodu. Tento ukazovateľ má výhodu oproti všeobecne použiteľnému jódovému číslu, pretože umožňuje vyhodnotiť adsorpčný účinok pre väčší počet látok.

Na čistenie vody z mnohých typov organických látok sa tradične používa flokulácia, oxidácia a filtrácia. Na tieto účely sa môže použiť vysoko aktívny práškový aktívny uhlík s vysokou adsorpčnou kapacitou. Použitie aktívneho uhlia je v niektorých prípadoch výhodnejšie, pretože umožňuje znížiť dávku adsorbentu a znížiť náklady na úpravu vody.

Na stanovenie účinnej dávky adsorbentu sa vytvárajú adsorpčné izotermy s prihliadnutím na skutočné chemické zloženie čistenej vody. Nečistoty vo vodnom roztoku môžu zmeniť skutočnú rýchlosť adsorpcie aktívneho uhlia a ovplyvniť konečný stupeň úpravy vody.

Príklady použitia

Európska spoločnosť v spolupráci s ruskými verejnými podnikmi študovala práškové aktívne uhlie na odstránenie minerálnych uhľovodíkov z vody za štandardných teplotných podmienok (22-26 ° C).

Roztoky čistenej vody sa pripravili spôsobom dávkovania. Počiatočná koncentrácia minerálnych olejov bola približne 1,7 mg / l. Frakčné zloženie uhľovodíkov bolo nasledovné:

Na vytvorenie adsorpčných izotermov sa použila sada hmotností práškového uhlia od 2 do 10 mg / l. V závislosti od použitej dávky aktívneho uhlia bolo z roztoku odstránených 60 až 90% celkového obsahu uhľovodíkových zlúčenín.

Paralelné experimenty skúmali zmenu charakteristík aktívneho uhlia pridaním ďalších činidiel (chloramínu) do roztoku. Chloramín bol pripravený pridaním amoniaku a chlórnanu sodného do roztoku.

Pri vyššej koncentrácii uhľovodíkov v roztoku (do 4,2 mg / l) a za prítomnosti chloramínu sa výrazne zvýšila adsorpcia uhľovodíkových zlúčenín pomocou aktívneho uhlia. Tento účinok sa vysvetľuje tým, že chloramín chemicky reagoval s organickými uhľovodíkmi a premenil ich na ľahko adsorbované zlúčeniny.

Aktívne uhlie

Suroviny a chemické zloženie

štruktúra

výroba

klasifikácia

Kľúčové vlastnosti

Oblasti použitia

regenerácia

História spoločnosti

Uhlíky aktivované uhlíkom

dokumentácia

Suroviny a chemické zloženie

Aktivované (alebo aktívne) uhlie (od spoločnosti Carbo activatus) je adsorbent - látka s vysoko vyvinutou poréznou štruktúrou, ktorá sa získava z rôznych materiálov obsahujúcich uhlík organického pôvodu, ako je uhlie, uhoľný koks, ropný koks, semená marhule, olív a iných ovocných plodín. Najlepšia kvalita čistenia a životnosti sa považuje za aktívne uhlie (karbol), vyrobené z kokosovej škrupiny a pre svoju vysokú pevnosť sa dá opakovane regenerovať.

Pokiaľ ide o chémiu, aktívne uhlie je forma uhlíka s nedokonalou štruktúrou, ktorá neobsahuje takmer žiadne nečistoty. 87-97% aktívneho uhlia pozostáva z uhlíka, môže obsahovať aj vodík, kyslík, dusík, síru a iné látky. Pri svojom chemickom zložení je aktívne uhlie podobné ako grafit, použitý materiál vrátane bežných ceruziek. Aktívne uhlie, diamant, grafit sú všetky rôzne formy uhlíka, prakticky bez nečistôt. Podľa ich štruktúrnych charakteristík aktívne uhlie patria do skupiny mikrokryštalických odrôd uhlíka - to sú grafitové kryštály pozostávajúce z rovin s dĺžkou 2-3 nm, ktoré sú zase tvorené šesťhrannými krúžkami. Avšak typická pre grafitovú orientáciu jednotlivých rovin mreže vzájomne voči sebe v aktívnych uhlíkoch je rozbitá - vrstvy sú náhodne posunuté a nesúvisia v smere kolmom k ich rovine. Okrem grafitových kryštálov obsahujú aktívne uhlíky od jednej do dvoch tretín amorfného uhlíka a tiež sú prítomné heteroatómy. Heterogénna hmota pozostávajúca z kryštálov grafitu a amorfného uhlíka určuje charakteristickú poréznu štruktúru aktivovaných uhlíkov, ako aj ich adsorpciu a fyzikálno-mechanické vlastnosti. Prítomnosť chemicky viazaného kyslíka v štruktúre aktívnych uhlíkov, ktorá vytvára povrchové chemické zlúčeniny zásaditého alebo kyslého charakteru, významne ovplyvňuje ich adsorpčné vlastnosti. Obsah popola aktívneho uhlia môže byť 1-15%, niekedy je popol až 0,1-0,2%.

štruktúra

Aktívne uhlie má obrovské množstvo pórov a preto má veľmi veľký povrch, v dôsledku čoho má vysokú adsorpciu (1 g aktívneho uhlia, v závislosti od výrobnej technológie, má povrch od 500 do 1500 m2). Je to vysoká úroveň pórovitosti, ktorá aktivuje aktívne uhlie. " Zvýšenie pórovitosti aktívneho uhlia nastáva počas špeciálneho spracovania - aktivácie, čo výrazne zvyšuje adsorpčný povrch.

Pri aktivovaných uhlíkoch sa rozlišujú makro-, meso- a mikropóry. V závislosti od veľkosti molekúl, ktoré sa musia udržiavať na povrchu uhlia, musí byť uhlie vyrobené z rôznych pomerov veľkostí pórov. Póry v aktívnom uhle sú klasifikované podľa ich lineárnych rozmerov - X (polovičná šírka - pre štrbinovitý model pórov, polomer - pre valcové alebo sférické):

Pre adsorpciu v mikropóroch (špecifický objem 0,2-0,6 cm3 / g a 800-1000 m2 / g), zodpovedajúci veľkosti s adsorbovanými molekulami, mechanizmus objemovej náplne je hlavne charakteristický. Podobne sa adsorpcia vyskytuje aj v super mikropóroch (špecifický objem 0,15 - 0,2 cm3 / g) - medzi stredné oblasti medzi mikropórami a mezopórami. V tejto oblasti sa vlastnosti mikropórov postupne degenerujú, prejavujú sa vlastnosti mezopórov. Mechanizmus adsorpcie v mezopore spočíva v postupnej tvorbe adsorpčných vrstiev (polymolekulárna adsorpcia), ktorá je ukončená vyplnením pórov mechanizmom kapilárnej kondenzácie. Pri bežných aktívnych uhlíkoch je špecifický objem mezopórov 0,02 až 0,10 cm3 / g, špecifický povrch je 20 až 70 m2 / g; avšak pre niektoré aktívne uhlíky (napríklad zosvetlenie) môžu tieto indikátory dosiahnuť 0,7 cm3 / g a 200-450 m2 / g. Makropóry (špecifický objem a povrch 0,2-0,8 cm3 / g a 0,5 až 2,0 m2 / g) slúžia ako transportné kanály vedúce molekuly absorbovaných látok do adsorpčného priestoru granúl aktívneho uhlia. Mikro- a mezopóry tvoria najväčšiu časť povrchu aktivovaných uhlíkov, resp. Najviac prispievajú k ich adsorpčným vlastnostiam. Mikropóry sú zvlášť vhodné na adsorpciu malých molekúl a mezopórov na adsorpciu väčších organických molekúl. Určujúci vplyv na štruktúru pórov aktivovaných uhlíkov vyvolávajú suroviny, z ktorých sú získané. Aktivované uhlíky na báze kokosovej škrupiny sa vyznačujú väčším podielom mikropórov a aktívnymi uhlíkmi na báze čierneho uhlia - väčším podielom mezopórov. Veľká časť makropórov je charakteristická pre aktívne uhlíky na báze dreva. V aktívnom uhle spravidla existujú všetky typy pórov a rozdielová distribučná krivka ich objemového objemu má 2-3 maximá. V závislosti od stupňa vývoja super mikropórov sa rozlišujú aktívne uhlíky s úzkou distribúciou (tieto póry prakticky chýbajú) a široké (podstatne rozvinuté).

V póroch aktívneho uhlíka dochádza k intermolekulárnemu priťahovaniu, čo vedie k vzniku adsorpčných síl (sily Van der Waltz), ktoré svojou povahou sú podobné gravitácii, s jediným rozdielom, že pôsobia na úrovni molekúl ako na astronomickej úrovni. Tieto sily spôsobujú reakciu podobnú zrážkovej reakcii, pri ktorej sa môžu adsorbovateľné látky odstrániť z prúdu vody alebo plynu. Molekuly odstránených znečisťujúcich látok sa udržiavajú na povrchu aktívneho uhlia intermolekulárnymi silami Van der Waals. Takto aktivované uhlíky odstraňujú nečistoty z látok, ktoré sa majú čistiť (na rozdiel od toho napríklad odfarbenia, keď sa molekuly farebných nečistôt neodstránia, ale chemicky sa transformujú na bezfarebné molekuly). Chemické reakcie sa môžu vyskytnúť aj medzi adsorbovanými látkami a povrchom aktívneho uhlia. Tieto procesy sa nazývajú chemická adsorpcia alebo chemisorpcia, ale v podstate proces fyzickej adsorpcie nastáva počas interakcie aktívneho uhlia a adsorbovanej látky. Chemisorpcia sa v priemysle široko využíva na čistenie plynu, odplyňovanie, separáciu kovov, ako aj vo vedeckom výskume. Fyzikálna adsorpcia je reverzibilná, to znamená, že adsorbovateľné látky môžu byť za určitých podmienok oddelené od povrchu a vrátené do pôvodného stavu. Počas chemisorpcie je adsorbovaná látka viazaná na povrch chemickými väzbami, čím mení svoje chemické vlastnosti. Chemisorcia nie je reverzibilná.

Niektoré látky sú slabo adsorbované na povrchu konvenčných aktivovaných uhlíkov. Medzi takéto látky patrí amoniak, oxid siričitý, ortuťnatá para, sírovodík, formaldehyd, chlór a kyanovodík. Na účinné odstránenie týchto látok sa používajú aktívne uhlíky impregnované špeciálnymi chemickými činidlami. Impregnované aktívne uhlie sa používajú v špecializovaných oblastiach čistenia vzduchu a vody, v respirátoroch, na vojenské účely, v jadrovom priemysle atď.

výroba

Na výrobu aktívneho uhlia s použitím pecí rôznych typov a konštrukcií. Najpoužívanejšie: viacstupňové, hriadeľové, horizontálne a vertikálne rotačné pece, ako aj reaktory s fluidným lôžkom. Hlavné vlastnosti aktivovaných uhlíkov a predovšetkým poréznej štruktúry sa určujú podľa typu pôvodnej suroviny obsahujúcej uhlík a spôsobu jej spracovania. Po prvé, suroviny obsahujúce uhlík sa rozdrvia na veľkosť častíc 3-5 cm, potom sa podrobia karbonizácii (pyrolýza) - praženie pri vysokej teplote v inertnej atmosfére bez prístupu vzduchu na odstránenie prchavých látok. V štádiu karbonizácie sa vytvorí rámec budúceho aktívneho uhlíka - primárna pórovitosť a pevnosť.

Avšak získaný karbonizovaný uhlík (karbonizovaný) má zlé adsorpčné vlastnosti, pretože jeho veľkosť pórov je malá a vnútorná plocha povrchu je veľmi malá. Preto sa karbonizát podrobí aktivácii, aby sa získala špecifická štruktúra pórov a aby sa zlepšili adsorpčné vlastnosti. Podstata aktivačného procesu spočíva v otvorení pórov v uhlíkovom materiáli v uzavretom stave. To sa vykonáva buď termochemicky: materiál sa predimpregnuje roztokom chloridu zinočnatého ZnCl2, uhličitan draselný K2CO3 alebo niektorých ďalších zlúčenín a zahrieva sa na 400 až 600 ° C bez vzduchu alebo najčastejšie spracovaním s prehriatou parou alebo oxidom uhličitým CO2 alebo ich zmes pri teplote 700 až 900 ° C za prísne kontrolovaných podmienok. Aktivácia parou je oxidácia karbonizovaných produktov na plynné v súlade s reakciou - C + H2O -> CO + H2; alebo s prebytkom vodnej pary - C + 2H2O spoločnosti -> CO2+2H2. Všeobecne sa uznáva, že prívod do zariadenia sa aktivuje na aktiváciu obmedzeného množstva vzduchu súčasne s nasýtenou parou. Časť spaľovania uhlia a požadovaná teplota je dosiahnutá v reakčnom priestore. Výkon aktívneho uhlia v tomto variante procesu je značne znížený. Taktiež aktívny uhlík sa získa tepelným rozkladom syntetických polymérov (napríklad polyvinylidénchlorid).

Aktivácia pomocou vodnej pary umožňuje výrobu uhlia s vnútorným povrchom až 1500 m2 na gram uhlia. Vďaka tejto obrovskej ploche sú aktívne uhlíky vynikajúcimi adsorbentmi. Avšak nie všetky tieto oblasti môžu byť dostupné na adsorpciu, pretože veľké molekuly adsorbovaných látok nemôžu preniknúť do pórov malej veľkosti. V procese aktivácie sa rozvíja potrebná pórovitosť a špecifická povrchová plocha, dochádza k výraznému poklesu hmotnosti tuhej látky, ktorá sa nazýva obgar.

Výsledkom termochemickej aktivácie je hrubé porézne aktívne uhlie, ktoré sa používa na bielenie. V dôsledku aktivácie parou sa používa jemne pórovitý aktívny uhlík, ktorý sa používa na čistenie.

Ďalej, aktívne uhlie sa ochladí a podrobí sa predbežného triedenia a preosievanie, pri ktorom sa kal eliminovaný, a potom, v závislosti na potrebe daných parametrov, aktívne uhlie sa podrobí ďalšiemu spracovaniu: premývanie kyselinou, impregnácia (impregnácia rôznych chemických látok), mletie a sušenie. Potom sa aktívne uhlie balia v priemyselných obaloch: vreciach alebo veľkých vreciach.

klasifikácia

Aktívne uhlie je klasifikovaný surovým druhu materiálu, z ktorého je vyrobený (uhlie, drevo, kokosový orech, a tak ďalej. D.), spôsobu aktivácie (termochemické a pary) do miesta určenia (plyn, rekuperačných, zosvetlenia a uhoľných katalyzátory-himosorbentov), ako aj forma uvoľnenia. V súčasnosti je aktívny uhlík dostupný najmä v nasledujúcich formách:

  • práškového aktívneho uhlia
  • granulované (drvené, nepravidelne tvarované častice) aktívne uhlie,
  • tvarovaný aktívny uhlík,
  • extrudovaný (valcový granulát) aktívne uhlie,
  • tkanina impregnovaná aktívnym uhlíkom.

Práškové aktívne uhlie má veľkosť častíc menšiu ako 0,1 mm (viac ako 90% celkového zloženia). Práškové uhlie sa používa na priemyselné čistenie kvapalín vrátane spracovania odpadových vôd pre domácnosť a priemysel. Po adsorpcii musí byť práškové uhlie oddelené od kvapalín, ktoré sa majú čistiť filtráciou.

Granulované častice aktívneho uhlia v rozmedzí od 0,1 do 5 mm (viac ako 90% kompozície). Granulované aktívne uhlie sa používa na čistenie kvapalín, hlavne na čistenie vody. Pri čistení kvapalín sa aktívny uhlík umiestňuje do filtrov alebo adsorbérov. Pri čistení vzduchu a iných plynov sa používajú aktívne uhlíky s väčšími časticami (2-5 mm).

Formovaný aktívny uhlík je aktívny uhlík vo forme rôznych geometrických tvarov v závislosti od použitia (valce, tablety, brikety atď.). Tvarované uhlie sa používa na čistenie rôznych plynov a vzduchu. Pri čistení plynov sa aktívne uhlie umiestňuje aj do filtrov alebo do adsorbérov.

Vytláčané uhlie sa vyrába s časticami vo forme valcov s priemerom 0,8 až 5 mm, spravidla sa impregnuje špeciálnymi chemikáliami a používa sa pri katalýze.

Tkaniny impregnované uhlím sa vyrábajú v rôznych tvaroch a veľkostiach, najčastejšie sa používajú na čistenie plynov a vzduchu, napríklad v automobilových vzduchových filtroch.

Kľúčové vlastnosti

Granulometrická veľkosť (granulometria) - veľkosť hlavnej časti granúl aktívneho uhlia. Jednotka merania: milimetre (mm), oka USS (US) a oka BSS (angličtina). Súhrnná tabuľka konverzie veľkosti častíc USS mesh - milimeter (mm) je uvedená v príslušnom súbore.

Sypná hustota je hmotnosť materiálu, ktorá plní jednotkový objem pod vlastnou hmotnosťou. Merná jednotka - gramy na cm3 (g / cm3).

Plocha - plocha povrchu pevného telesa v závislosti od jeho hmotnosti. Jednotka merania je štvorcový meter na gram uhlia (m 2 / g).

Tvrdosť (alebo sila) - všetci výrobcovia a spotrebitelia aktívneho uhlia používajú značne odlišné metódy na určenie pevnosti. Väčšina techník je založená na nasledujúcom princípe: vzorka aktívneho uhlia je vystavená mechanickému namáhaniu a miera pevnosti je množstvo jemných častíc produkovaných počas zničenia uhlia alebo mletia priemernej veľkosti. Pri meraní sily sa množstvo uhlia nezničí v percentách (%).

Vlhkosť je množstvo vlhkosti obsiahnuté v aktívnom uhlíku. Merná jednotka - percento (%).

Obsah popola - množstvo popola (niekedy považované za rozpustné vo vode) v aktívnom uhlí. Merná jednotka - percento (%).

PH vodného extraktu je hodnota pH vodného roztoku po varení vzorky aktívneho uhlia v ňom.

Ochranný účinok - meranie doby adsorpcie určitého plynu uhlím pred začiatkom prenosu minimálnych koncentrácií plynu vrstvou aktívneho uhlia. Tento test sa používa na uhlie používané na čistenie vzduchu. Najčastejšie sa aktívne uhlie testuje na benzéne alebo tetrachlórmetáne (tiež známy ako tetrachlórmetán)4).

Adsorbcia ITS (adsorbcia na tetrachlórmetáne) - tetrachlórmetán prechádza objemom aktívneho uhlia, nasýtenie sa dosahuje na konštantnú hmotnosť, potom sa dosiahne množstvo adsorbovanej pary pripočítané k hmotnosti uhlia v percentách (%).

Index jódu (adsorpcia jódu, číslo jódu) je množstvo jódu v miligramoch, ktoré môže adsorbovať 1 gram aktívneho uhlia v práškovej forme zo zriedeného vodného roztoku. Merná jednotka - mg / g.

Adsorpcia metylenovej modrej je množstvo miligramov metylénovej modrej absorbovanej jedným gramom aktívneho uhlia z vodného roztoku. Merná jednotka - mg / g.

Zmena farby melasy (počet alebo index melasy na báze melasy) je množstvo aktívneho uhlia v miligramoch požadované na 50% objasnenie štandardného roztoku melasy.

Oblasti použitia

Aktivované uhlie dobre absorbuje organické makromolekulové látky s nepolárnym štruktúrou, napríklad:.. Rozpúšťadlá (chlórované uhľovodíky), farbivá, oleje atď Vlastnosti adsorpčných sa zvyšuje so znižujúcou sa rozpustnosť vo vode s viacerými nepolárne štruktúry a zvýšenie molekulovej hmotnosti. Aktivované uhlíky dobre adsorbujú pary látok s relatívne vysokou teplotou varu (napríklad benzén C6H6), horšie - prchavé zlúčeniny (napríklad amoniak NH3). Pri relatívnych tlakoch pary pr/ strnami menej ako 0,10-0,25 (strr - rovnovážny tlak adsorbovanej látky, strnami - tlak nasýtených pár) aktívne uhlie mierne absorbuje vodnú paru. Keď však pr/ strnami viac ako 0,3 - 0,4 je viditeľná adsorpcia a v prípade pr/ strnami = 1 takmer všetky mikropóry sú naplnené vodnou parou. Preto ich prítomnosť môže komplikovať absorpciu cieľovej látky.

Aktívne uhlie sa široko používa ako adsorbent, ktorý absorbuje výpary z emisií plynov (napríklad pri čistení vzduchu zo sírouhlíka CS2) Odsávanie par prchavých rozpúšťadiel na účely využitia, pre čistenie vodných roztokov (napríklad cukrové sirupy a liehoviny), pitnej vody a odpadových vôd, v plynovej masky, vákuové techniky, napríklad pre vytvorenie getrové čerpadlá, v pevných látok v plyne chromatografie pre plnenie zapahopoglotiteley v chladničkách, čistenie krvi, absorpcia škodlivých látok z gastrointestinálneho traktu atď. Aktívne uhlie môže byť tiež nosičom katalytických prísad a polymeračného katalyzátora. Na výrobu aktívnych uhlíkových katalytických vlastností v makro- a mezopóroch sa vyrábajú špeciálne prísady.

S rozvojom priemyselnej výroby aktívneho uhlia sa používanie tohto výrobku neustále zvyšuje. V súčasnosti sa aktívne uhlie používa v mnohých procesoch čistenia vody, v potravinárskom priemysle, v procesoch chemickej technológie. Okrem toho je spracovanie odpadových plynov a odpadových vôd založené predovšetkým na adsorpcii pomocou aktívneho uhlia. A s rozvojom atómovej technológie je aktívny uhlík hlavným adsorbentom rádioaktívnych plynov a odpadových vôd v jadrových elektrárňach. V 20. storočí sa používanie aktívneho uhlia objavilo v komplexných lekárskych procesoch, napríklad hemofiltrácii (čistenie krvi na aktívnom uhlíku). Používa sa aktívne uhlie:

  • na čistenie vody (čistenie vody z dioxínov a xenobiotík, karbonizácia);
  • v potravinárskom priemysle pri výrobe likérov, nealkoholických nápojov a piva, objasnenie vína, pri výrobe cigaretových filtrov, čistenie oxidu uhličitého pri výrobe perlivých nápojov, čistiace roztoky, glukózové, cukrové sirupy, glukózy a xylitol zosvetlenie a dezodoračné olejov a tukov pri výrobe kyseliny citrónovej, mliečnej a ďalšie kyseliny;
  • v chemickom, výroby a spracovania ropy a zemného plynu pre zosvetlenie zmäkčovadlo, ako nosiče katalyzátora pri výrobe minerálnych olejov, chemikálií a náterových hmôt, vo výrobe kaučuku na výrobu vlákien, na čistenie amínov riešeniu, odsávanie pár organických rozpúšťadiel;
  • v environmentálnych činnostiach týkajúcich sa životného prostredia na úpravu priemyselných odpadových vôd, na odstraňovanie únikov ropy a ropných produktov, na čistenie spalín v spaľovniach, na čistenie emisií vetracích plynov a ovzdušia;
  • v banskom a hutníckom priemysle na výrobu elektród, na flotáciu minerálnych rúd, na ťažbu zlata z roztokov a kašov v ťažobnom priemysle;
  • v palivovom a energetickom priemysle na úpravu parného kondenzátu a kotlovej vody;
  • vo farmaceutickom priemysle na čistenie roztokov pri výrobe liekov, pri výrobe tabliet na uhlie, antibiotiká, krvné náhrady, Allohol tablety;
  • v medicíne na čistenie organizmov zvierat a ľudí z toxínov, baktérií pri čistení krvi;
  • pri výrobe osobných ochranných prostriedkov (plynové masky, respirátory atď.);
  • v jadrovom priemysle;
  • na čistenie vody v bazénoch a akváriách.

Voda je klasifikovaná ako odpad, pôda a pitie. Charakteristickou črtou tejto klasifikácie je koncentrácia znečisťujúcich látok, ktorými môžu byť rozpúšťadlá, pesticídy a / alebo halogénové uhľovodíky, ako sú chlórované uhľovodíky. V závislosti od rozpustnosti sú nasledujúce koncentračné rozmedzie:

  • 10-350 g / l pre pitnú vodu,
  • 10-1000 g / liter pre podzemnú vodu,
  • 10-2000 g / liter pre odpadovú vodu.

Úprava vody v bazénoch nezodpovedá tejto klasifikácii, pretože tu sa zaoberáme dechloráciou a odzonovaním, a nie čistou adsorpciou znečisťujúcej látky. Dechlorácia a deozonácia sa účinne používajú pri ošetrení vody v bazéne pomocou aktívneho uhlia z kokosových škrupín, ktoré majú výhody vďaka veľkej adsorpčnej ploche a preto majú vynikajúci dechloračný účinok s vysokou hustotou. Vysoká hustota umožňuje spätný tok bez vyprázdňovania aktívneho uhlia z filtra.

Granulované aktívne uhlie sa používa v pevných stacionárnych adsorpčných systémoch. Kontaminovaná voda preteká konštantnou vrstvou aktívneho uhlia (väčšinou zhora nadol). Na voľnú prevádzku tohto adsorpčného systému nesmie voda obsahovať žiadne tuhé častice. To možno zaručiť vhodným predbežným spracovaním (napríklad pomocou pieskového filtra). Častice, ktoré spadajú do pevného filtra, môžu byť odstránené protiprúdovým adsorpčným systémom.

Mnoho výrobných procesov emituje škodlivé plyny. Tieto toxické látky by sa nemali uvoľňovať do ovzdušia. Najčastejšími toxickými látkami vo vzduchu sú rozpúšťadlá, ktoré sú potrebné pre výrobu materiálov pre každodenné použitie. Na separáciu rozpúšťadiel (najmä uhľovodíkov, ako sú chlórované uhľovodíky) je možné úspešne použiť aktívny uhlík vďaka svojej odpudivosti.

Čistenie vzduchu je rozdelené na čistenie vzduchu znečisteným vzduchom a regeneráciou rozpúšťadla v závislosti od množstva a koncentrácie znečisťujúcej látky vo vzduchu. Pri vysokých koncentráciách je lacnejšie získať rozpúšťadlá z aktívneho uhlia (napríklad parou). Ak však toxické látky existujú vo veľmi nízkej koncentrácii alebo v zmesi, ktorá sa nedá opätovne použiť, použije sa tvarovaný aktívny uhlík na jedno použitie. Formované aktívne uhlie sa používa v pevných adsorpčných systémoch. Kontaminovaný prúd vzduchu cez konštantnú vrstvu uhlia v jednom smere (hlavne zo zdola nahor).

Jednou z hlavných oblastí aplikácie impregnovaného aktívneho uhlia je čistenie plynu a vzduchu. Kontaminovaný vzduch v dôsledku mnohých technických procesov obsahuje toxické látky, ktoré nie je možné úplne odstrániť pomocou bežného aktívneho uhlia. Tieto toxické látky, najmä anorganické alebo nestabilné polárne látky, môžu byť veľmi toxické aj pri nízkych koncentráciách. V tomto prípade sa používa impregnovaný aktívny uhlík. Niekedy rôznymi prechodnými chemickými reakciami medzi zložkou znečisťujúcej látky a účinnou látkou v aktívnom uhlí môže byť znečisťujúca látka úplne odstránená zo znečisteného vzduchu. Aktivované uhlíky sú impregnované striebrom (na čistenie pitnej vody), jód (na čistenie od oxidu siričitého), síra (na čistenie z ortuti), alkalické látky (na čistenie plynných kyselín a plynov - chlór, oxid siričitý, oxid dusičitý d.), kyselina (na odstránenie plynných zásad a amoniaku).

regenerácia

Vzhľadom k tomu, že adsorpcia je reverzibilný proces a nemení povrch alebo chemické zloženie aktívneho uhlia, kontaminanty môžu byť odstránené z aktívneho uhlia desorpciou (uvoľňovanie adsorbovaných látok). Pevnosť van der Waltz, ktorá je hlavnou hnacou silou pri adsorpcii, je oslabená, takže znečisťujúca látka môže byť odstránená z povrchu uhlia, používajú sa tri technické metódy:

  • Metóda kolísania teploty: účinok sily van der Waals sa znižuje so zvyšujúcou sa teplotou. Teplota sa zvyšuje kvôli horúcemu prúdu dusíka alebo zvýšeniu tlaku pary pri teplote 110 až 160 ° C.
  • Metóda kolísania tlaku: s poklesom parciálneho tlaku sa účinok sily Van-Der-Waltz znižuje.
  • Extrakcia - desorpcia v kvapalných fázach. Adsorbované látky sa odstraňujú chemicky.

Všetky tieto metódy sú nepríjemné, pretože adsorbované látky nemôžu byť úplne odstránené z povrchu uhlia. Značné množstvo znečisťujúcej látky zostáva v póroch aktívneho uhlia. Pri použití regenerácie pary zostáva 1/3 všetkých adsorbovaných látok v aktívnom uhlí.

Pri chemickej regenerácii rozumieme spracovanie sorbentu kvapalných alebo plynných organických alebo anorganických činidiel pri teplote spravidla nie vyššej ako 100 ° C. Sorbenty uhlíka aj nehrdzavejúceho uhlíka sa chemicky regenerujú. V dôsledku tohto spracovania sa sorbát buď desorbuje bez zmien, alebo produkty jeho interakcie s regeneračným činidlom sa desorbujú. Chemická regenerácia často prebieha priamo v adsorpčnom prístroji. Väčšina chemických metód regenerácie je úzko špecializovaná pre určité druhy sorbátov.

Nízkoteplotná tepelná regenerácia je spracovanie sorbentu parou alebo plynom pri teplote 100-400 ° C. Tento postup je dosť jednoduchý a v mnohých prípadoch sa vykonáva priamo v adsorbéroch. Vodná para spôsobená vysokou entalpiou sa najčastejšie používa pri nízkoteplotnej tepelnej regenerácii. Je bezpečné a je k dispozícii vo výrobe.

Chemická regenerácia a nízkoteplotná tepelná regenerácia nezabezpečujú úplnú regeneráciu adsorpčného uhlia. Proces tepelnej regenerácie je veľmi komplexný, viacstupňový, ktorý ovplyvňuje nielen sorbát, ale samotný sorbent. Tepelná regenerácia sa blíži k technológii výroby aktívnych uhlíkov. Počas karbonizácie rôznych druhov sorbátov na uhlie sa väčšina nečistôt rozkladá pri 200 až 350 ° C a pri 400 ° C sa zvyčajne zničí asi polovica celkového adsorbátu. CO, CO2, CH4 - Hlavné rozkladné produkty organického sorbátu sa uvoľňujú pri zahrievaní na 350 - 600 ° C. Teoreticky náklady na túto regeneráciu predstavujú 50% nákladov na nový aktívny uhlík. To naznačuje potrebu pokračovať vo vyhľadávaní a vývoji nových vysoko účinných metód regenerácie sorbentov.

Reaktivácia - kompletná regenerácia aktívneho uhlia parou pri teplote 600 ° C Znečisťujúca látka sa pri tejto teplote spaľuje bez spálenia uhlia. To je možné kvôli nízkej koncentrácii kyslíka a prítomnosti významného množstva pary. Vodná para selektívne reaguje s adsorbovanými organickými látkami, ktoré vykazujú vysokú reaktivitu vo vode pri týchto vysokých teplotách a dochádza k úplnému spáleniu. Nie je však možné vyhnúť sa minimálnemu spaľovaniu uhlia. Táto strata by mala byť kompenzovaná novým uhlím. Po reaktivácii sa často stáva, že aktívne uhlie vykazuje väčší vnútorný povrch a vyššiu reaktivitu ako pôvodné uhlie. Tieto fakty vyplývajú z tvorby ďalších pórov a koksovacích znečisťujúcich látok v aktívnom uhlíku. Štruktúra pórov sa tiež mení - zvyšujú sa. Reaktivácia sa uskutočňuje v reaktivačnej peci. Existujú tri typy pecí: rotačné, hriadeľové a variabilné plynové pece. Pece s premenlivým prietokom plynu majú výhody z dôvodu nízkych strát spôsobených spaľovaním a trením. Aktívne uhlie sa zavádza do prúdu vzduchu a v tomto prípade sa spaliny môžu prenášať cez rošt. Aktivovaný uhlík sa čiastočne stáva kvapalným kvôli intenzívnemu toku plynu. Plyny tiež transportujú produkty spaľovania, keď sú opätovne aktivované z aktívneho uhlia do komory následného spaľovania. Do prídavného spaľovacieho zariadenia sa pridáva vzduch, takže plyny, ktoré neboli úplne zapálené, sa teraz môžu spáliť. Teplota stúpa približne na 1200 ° C. Po spaľovaní plyn prúdi do plynovej umývačky, v ktorej je plyn chladený na teplotu medzi 50 až 100 ° C v dôsledku chladenia vodou a vzduchom. V tejto komore sa kyselina chlorovodíková, ktorá je tvorená adsorbovanými chlórovanými uhľovodíkmi z vyčisteného aktívneho uhlia, neutralizuje hydroxidom sodným. Vzhľadom na vysokú teplotu a rýchle ochladzovanie sa nevytvárajú žiadne toxické plyny (ako napríklad dioxíny a furány).

História spoločnosti

Najstaršia z historických odkazov na používanie uhlia sa vzťahuje na starovekú Indiu, kde sa v sanskrteckých písmách hovorilo, že pitná voda musí najprv prejsť uhlím, udržiavať v medených nádobách a vystavená slnku.

Jedinečné a užitočné vlastnosti uhlia boli známe aj v starovekom Egypte, kde sa uhlie používalo na lekárske účely už v roku 1500 pred naším letopočtom. e.

Starí Rimania tiež používali uhlie na čistenie pitnej vody, piva a vína.

Na konci 18. storočia vedci vedeli, že Carbolen je schopný absorbovať rôzne plyny, výpary a rozpustené látky. V každodennom živote si ľudia všimli: ak vriacou vodou do panvice, kde predtým pripravovali večeru, hodiť niekoľko hornín, potom zmizne chuť a vôňa jedla. Postupom času sa aktívne uhlie používalo na čistenie cukru, zachytávanie benzínu v prírodných plynoch, farbenie textílií, opaľovanie kože.

V roku 1773 nemecký chemik Karl Scheele informoval o adsorpcii plynov na drevenom uhlí. Neskôr sa zistilo, že uhlie môže tiež odfarbiť kvapaliny.

V roku 1785 farmaceut Petrohradu Lovits T. Ye., Ktorý sa neskôr stal akademikom, najprv upozornil na schopnosť aktívneho uhlia čistiť alkohol. V dôsledku opakovaných experimentov zistil, že aj jednoduché pretrepávanie vína s uhoľným práškom umožňuje získať oveľa čistejší a kvalitnejší nápoj.

V roku 1794 sa drevené uhlie prvýkrát používalo v anglickom cukrovare.

V roku 1808 sa uhlie po prvýkrát používalo vo Francúzsku na odľahčenie cukrového sirupu.

V roku 1811, pri zmiešaní čierneho topánkového krému, bola objavená bieliaca schopnosť kožného uhlia.

V roku 1830 jeden farmaceut, ktorý vykonal experiment na seba, vzal gram strychnínu dovnútra a prežil, pretože súčasne prehltol 15 gramov aktívneho uhlia, ktoré adsorbovalo tento silný jed.

V roku 1915 bola prvá filtrovaná uhoľná maska ​​na svete vynájdená v Rusku ruským vedcom Nikolajom Dmitrijevič Zelinsky. V roku 1916 ho prijali armády dohody. Hlavným sorbčným materiálom bol aktívny uhlík.

Priemyselná výroba aktívneho uhlia začala začiatkom 20. storočia. V roku 1909 bola v Európe vypustená prvá dávka práškového aktívneho uhlia.

Počas prvej svetovej vojny bol aktívny uhlík z kokosových škrupín prvýkrát použitý ako adsorbent v plynových maskách.

V súčasnosti sú aktívne uhlíky jedným z najlepších filtračných materiálov.

Uhlíky aktivované uhlíkom

Spoločnosť "Chemical Systems" ponúka širokú škálu aktivovaných uhlíkov Carbonut, ktoré sú perfektne dokázané v rôznych technologických procesoch a odvetviach:

  • Carbonut WT na čistenie kvapalín a vody (zem, odpad a pitie, ako aj na úpravu vody),
  • Carbonut VP na čistenie rôznych plynov a vzduchu
  • Carbonut GC na extrakciu zlata a iných kovov z roztokov a kalov v baníckom a motelskom priemysle,
  • Carbonut CF pre cigaretové filtre.

Uhlíkové uhlíkaté uhlíky sú vyrábané výlučne z kokosových škrupín, pretože aktívne uhlíky z kokosových orechov majú najlepšiu kvalitu čistenia a najvyššiu absorpčnú kapacitu (v dôsledku prítomnosti väčšieho množstva pórov a následne väčšej plochy povrchu), najdlhšej životnosti (kvôli vysokej tvrdosti a možnosti viacnásobnej regenerácie), nedostatok desorpcie absorbovaných látok a nízky obsah popola.

Uhlíkové aktívne uhlie sa vyrába od roku 1995 v Indii s automatickým a špičkovým vybavením. Výroba má strategicky dôležitú polohu, po prvé v tesnej blízkosti zdroja surovín - kokosu a za druhé v tesnej blízkosti námorných prístavov. Kokos roste celý rok a poskytuje nepretržitý zdroj kvalitných surovín vo veľkých množstvách s minimálnymi nákladmi na doručenie. Blízkosť námorných prístavov tiež zabraňuje dodatočným nákladom na logistiku. Všetky etapy technologického cyklu vo výrobe aktívneho uhlia Carbonut sú prísne kontrolované: ide o starostlivý výber vstupných surovín, kontrolu hlavných parametrov po každom výrobnom štádiu a kontrolu kvality konečného hotového výrobku v súlade so stanovenými normami. Aktívne uhlie Carbonut sa vyváža takmer po celom svete a vďaka vynikajúcej kombinácii ceny a kvality je v širokom dopyte.

dokumentácia

Ak chcete zobraziť dokumentáciu, potrebujete program "Adobe Reader". Ak v počítači nemáte nainštalovaný program Adobe Reader, navštívte webovú stránku spoločnosti Adobe www.adobe.com, stiahnite si a nainštalujte najnovšiu verziu tohto programu (program je bezplatný). Inštalačný proces je jednoduchý a trvá len pár minút, tento program vám bude v budúcnosti užitočný.

Ak chcete kúpiť aktívny uhlík v Moskve, Moskovskej oblasti, Mytischi, Petrohrad - obráťte sa na manažérov spoločnosti. Dodanie do iných regiónov Ruskej federácie.

Čo je to aktívne uhlie

Hlavné charakteristiky a to, čo sa vyrába

Niektorí výrobcovia boli schopní dosiahnuť výrobu uhoľných druhov, v ktorých filtračná plocha dosahuje 1500 m2 / g látky. Hlavné materiály používané na výrobu aktívneho uhlia sú uhlíkaté látky organického pôvodu. Napríklad uhlie, kokosové škrupiny, drevo, ropa alebo uhoľný koks možno použiť ako suroviny.

Tip: vybrať uhlie je najlepšie, na základe cieľov. Každý z nich je zameraný na riešenie rôznych problémov.

Koks slúži ako základ pre výrobu aktívneho uhlia z AR, AG a iných tried, granulované uhlie značky GAC je vyrobené hlavne z kokosových škrupín a rôzne druhy sú vyrobené z dreva, napríklad P500 aktívne uhlie: http://activcarbon.com.ua/product /44.html

Odrody a použitie

Existuje niekoľko druhov uhlia, ktoré majú určité výhody a nevýhody. Na ich základe si každý druh zaujal svoje miesto.

granulovaný

Impregnované uhlie

Impregnované uhlie sa vyrába lisovaním a následnou impregnáciou špeciálnou chemickou zlúčeninou. Látka na impregnáciu sa vyberá v závislosti od rozsahu použitia, čo umožňuje výrazne zvýšiť účinnosť. Používa sa hlavne na čistenie rôznych plynov z anorganických zlúčenín metódou katalýzy. Používa sa v nasledujúcich oblastiach:

  • na odstránenie anorganických nečistôt z reakčných plynov
  • na odstránenie ortuti zo zemného plynu
  • na čistenie sírovodíka a biologického plynu

stlačený

Vyzerá to ako hrudky, ktorých dĺžka je dvojnásobkom priemeru. Má nižšiu odolnosť proti vode ako zrnitosť, ktorá slúži ako hlavná zložka pre vetranie priestorov a filtráciu atmosféry. Platí pre nasledujúce oblasti:

  • čistenie plynov uvoľňovaných reakciou rôznych látok zo znečistenia
  • čistenie vzduchu v priestoroch určených na spracovanie odpadu a v zariadeniach na čistenie vody
  • biologického čistenia a čistenia zemného plynu
  • znížená koncentrácia prchavých organických látok
  • v ochranných dýchacích prístrojoch

Pylisty

Priemer častíc tohto druhu uhlia neprekročí niekoľko stotín milimetra. Používa sa iba v spojení s dávkovacími systémami a používa sa v nasledujúcich oblastiach:

  • pri odstraňovaní škodlivých látok z odpadových vôd
  • pri spracovaní pitnej vody
  • na čistenie plynov vytvorených počas tepelného spracovania odpadu
  • pri bielení potravín a chemických výrobkov
  • obohatiť kal

Aktívne uhlie

Aktivovaný uhlík je porézna látka, ktorá sa získava z rôznych materiálov obsahujúcich uhlík organického pôvodu: uhlie (triedy aktívneho uhlia BAU-A, OU-A, DAK [1] atď., AG-5, AR atď.), Ropný koks, kokosové uhlie atď.

obsah

Chemické vlastnosti a modifikácie

Normálne aktívne uhlie je pomerne reaktívna zlúčenina schopná oxidácie vzdušnou kyslíkovou a kyslíkovou plazmou [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9] [11], [12], [13], ako aj oxid uhličitý [7] a ozón [14], [15], [16]. Oxidácia v kvapalnej fáze sa uskutočňuje s množstvom činidiel (HNO3, H2O2, KMnO4) [17], [18], [19]. Vzhľadom na vznik veľkého počtu zásaditých a kyslých skupín na povrchu oxidovaného uhlia sa jeho sorpcia a iné vlastnosti môžu významne odlišovať od neoxidovaných [20]. Dusíkom modifikované uhlie sa získava buď z prírodných látok obsahujúcich dusík alebo polymérov [21], [22], alebo spracovaním uhlia činidlami obsahujúcimi dusík [23], [24], [25]. Uhlie môže tiež interagovať s chlórom [26], [27] brómom, [28] a fluórom [29]. Dôležité je uhlie obsahujúce síru, ktoré sa syntetizuje rôznymi spôsobmi [30]. [31] Nedávno sa chemické vlastnosti uhlia zvyčajne pripisujú prítomnosti aktívnej dvojitej väzby na jej povrchu [16], [32], [33]. Chemicky modifikované uhlie sa používa ako katalyzátory, nosiče pre katalyzátory, selektívne adsorbenty pri príprave vysoko čistých látok ako elektródy s lítiovými batériami.

Ako funguje uhlie

Existujú dva hlavné mechanizmy, ktorými aktívne uhlie odstraňuje znečisťujúce látky z vody: adsorpcia a katalytická redukcia (proces, ktorý spôsobuje, že záporne nabité ióny znečisťujúcej látky sa priťahujú k pozitívne nabitému aktívnemu uhlíku). Organické zlúčeniny sa odstránia adsorpciou a zvyšné dezinfekčné prostriedky, ako je chlór a chlóramíny, sa odstránia katalytickou redukciou.

výroba

Dobré aktívne uhlie sa získava z kocúru (kokosový orech, zo semien niektorých ovocných plodín.) Predtým bolo aktívne uhlie vyrobené z kostí hovädzieho dobytka [34]. Podstata aktivačného procesu spočíva v otvorení pórov v uhlíkovom materiáli v uzavretom stave. To sa vykonáva buď termochemicky (predimpregnovaný materiál s roztokom chloridu zinočnatého, uhličitanom draselným alebo niektorými inými zlúčeninami a zahrievaný bez prívodu vzduchu), alebo spracovaním s prehriatou parou alebo oxidom uhličitým alebo ich zmesou pri teplote 800 až 850 ° C. V druhom prípade je technicky ťažké získať činidlo pre plynné pary, ktoré má takú teplotu. Je všeobecne rozšírené prevziať dodávku do zariadenia na aktiváciu, súčasne s nasýtenou parou, obmedzeného množstva vzduchu. Časť spaľovania uhlia a požadovaná teplota je dosiahnutá v reakčnom priestore. Výkon aktívneho uhlia v tomto variante procesu je značne znížený. Hodnota špecifického povrchu pórov v najlepších stupňoch aktívnych uhlíkov môže dosiahnuť 1800-2200 m 2; na 1 g uhlia. [2] Rozlišujeme makro, meso a mikro póry. V závislosti od veľkosti molekúl, ktoré sa musia udržiavať na povrchu uhlia, musí byť uhlie vyrobené z rôznych pomerov veľkostí pórov.

prihláška

V plynových maskách

Klasický príklad použitia aktívneho uhlia je spojený s jeho použitím v plynovej maske. Plynová maska ​​vyvinutá ND Zelinským zachovala veľa vojakov v prvej svetovej vojne. Do roku 1916 bol uvedený do prevádzky takmer vo všetkých európskych armádach.

Pri výrobe cukru

Spočiatku sa aktívny uhlík z kostí používal na čistenie cukrového sirupu z farbív počas rafinácie cukru. Avšak tento cukor sa nedá konzumovať nalačno ako živočíšny pôvod. Výrobcovia cukru začali vyrábať "chudokrvný cukor", ktorý nebol ani rafinovaný a nevyzeral ako farebné sladkosti, ani nebol natretý dreveným uhlím.

Iné použitia

Aktívne uhlie sa používa v medicíne, chemicky ako nosič katalyzátorov a v mnohých reakciách pôsobí ako katalyzátor vo farmaceutickom a potravinárskom priemysle. Filtre obsahujúce aktívne uhlie sa používajú v mnohých moderných zariadeniach na čistenie pitnej vody.

Charakteristika aktívneho uhlia

Veľkosť pórov

Rozhodujúci vplyv na štruktúru pórov aktivovaných uhlíkov vyvoláva suroviny na ich prípravu. Aktivované uhlíky na báze kokosových škrupín sa vyznačujú väčším podielom mikropórov (až do 2 nm) a na základe uhlia väčší podiel mezopórov (2-50 nm). Veľká časť makropórov je charakteristická pre aktívne uhlíky na báze dreva (viac ako 50 nm).

Mikropóry sú zvlášť vhodné na adsorpciu malých molekúl a mezopórov na adsorpciu väčších organických molekúl.

Index jódu

Väčšina uhlíka adsorbuje malé molekuly. Index jódu je najzákladnejším parametrom používaným na charakterizáciu práce s aktívnym uhlím. Index jódu je mierou úrovne aktivity (vyššie číslo indikuje vyšší stupeň aktivácie), často merané v mg / g (typický rozsah je 500-1200 mg / g). Index jódu je tiež mierou obsahu mikropórov aktívneho uhlia (od 0 do 20 Å) alebo až do 2 nm, čo je ekvivalent k povrchu uhlíka v rozmedzí od 900 m2 / g do 1100 m2 / g. Toto je štandardné opatrenie pri použití aktívneho uhlia na čistenie látok v kvapalnej fáze.

pevnosť

Toto je miera odolnosti aktívneho uhlia voči oderu. Ide o dôležitý ukazovateľ aktívneho uhlia, ktorý je potrebný na zachovanie jeho fyzickej integrity a odoláva trecím silám, procesu spätného preplachu atď. V závislosti od suroviny a úrovne aktivity sú výrazné rozdiely v tvrdosti aktívneho uhlia.

Distribúcia veľkosti častíc

Čím je veľkosť častíc aktívneho uhlia menšia, tým lepší je prístup k povrchovej ploche a tým rýchlejšia je úroveň adsorpcie. V systémoch s parnými fázami sa to musí zohľadniť pri znížení tlaku, čo ovplyvní náklady na energiu. Opatrné zváženie distribúcie veľkosti častíc môže poskytnúť významný prevádzkový prínos.

farmakológia

Má enterosorbčné, detoxikačné a antidiarrheálne účinky. Patrí do skupiny polyvalentných fyzikálno-chemických antidotov, má vysokú povrchovú aktivitu, adsorbuje pred ich vstrebávaním jedy a toxíny z gastrointestinálneho traktu (GIT), alkaloidy, glykozidy, barbituráty atď. Hypnotiká, lieky na celkovú anestéziu, soli ťažkých kovov, toxíny bakteriálneho, rastlinného, ​​živočíšneho pôvodu, deriváty fenolu, kyseliny kyanovodíkovej, sulfónamidy, plyny. Je aktívny ako sorbent pre hemoperfúziu. Slabšie adsorbuje kyseliny a zásady, ako aj soli železa, kyanidy, malatión, metanol, etylénglykol. Nedráždi sliznice. Pri liečení intoxikácie je potrebné vytvoriť prebytok uhlia v žalúdku (pred umývaním) a v čreve (po umytí žalúdka). Zníženie koncentrácie uhlia v médiu prispieva k desorpcii viazanej látky a jej absorpcii (na zabránenie resorpcii uvoľnenej látky, odporúča sa opätovne vyprať žalúdok a prideliť uhlie). Prítomnosť potravín v gastrointestinálnom trakte vyžaduje podávanie vo vysokých dávkach, pretože obsah gastrointestinálneho traktu je absorbovaný uhlím a jeho aktivita sa znižuje. Ak je otrava spôsobená látkami zahrnutými v enterohepatálnej cirkulácii (srdcové glykozidy, indometacín, morfín a iné opiáty), musíte používať uhlie niekoľko dní. Zvlášť účinný ako sorbent pre hemoperfúziu v prípadoch akútnej otravy barbiturátmi, glutathimidom, teofylínom. Znižuje účinnosť súbežného užívania liekov, znižuje účinnosť liekov pôsobiacich na sliznicu gastrointestinálneho traktu (vrátane ipecacuanas a thermopsis).

Určené s nasledujúcimi indikáciami: detoxikácia so zvýšenou kyslosťou žalúdočnej šťavy počas exogénnej a endogénnej intoxikácie: dyspepsia, flatulencia, procesy rozpadu, fermentácia, hypersekrécia hlienu, HCl, žalúdočná šťava, hnačka; otravy s alkaloidmi, glykozidmi, soľami ťažkých kovov, intoxikáciou potravinami; potravinová toxikinfekcia, dyzentéria, salmonelóza, horúčka v štádiu toxémie a septicotoxémia; renálne zlyhanie, chronická hepatitída, akútna vírusová hepatitída, cirhóza pečene, atopická dermatitída, bronchiálna astma, gastritída, chronická cholecystitída, enterokolitída, cholecystopankreatída; otravy chemickými zlúčeninami a liekmi (vrátane zlúčenín organického fosforu a organochlóru, psychoaktívne lieky), alergické ochorenia, metabolické poruchy, syndróm abstinenčného alkoholu; intoxikácia u pacientov s rakovinou na pozadí ožarovania a chemoterapie; príprava na röntgenové a endoskopické vyšetrenia (na zníženie obsahu plynov v čreve).

Kontraindikované v ulceratívnych léziách gastrointestinálneho traktu (vrátane žalúdočných vredov a 12 dvanástnikového vredu, ulceróznej kolitídy), krvácanie z gastrointestinálneho traktu, súčasné vymenovanie antitoxických liekov, ktorých účinok sa po absorpcii vyvíja (metionín atď.).

Vedľajšie účinky sú dyspepsia, zápcha alebo hnačka. s dlhodobým používaním - hypovitaminóza, znížená absorpcia živín (tukov, bielkovín) z gastrointestinálneho traktu, hormónov. Pri hemoperfúzii aktívnym uhlím - tromboembolizmus, krvácanie, hypoglykémia, hypokalciémia, hypotermia, znížený krvný tlak.

Top