خرید و قیمت کربن فعال ( زغال اکتیو – Activated Carbon )

  • خرید و قیمت کربن فعال (اکتیو) جاکوبی و همچنین دریافت مشاوره رایگان از وبسایت آبنوس پالایش

در این صفحه قصد داریم تا با معرفی کربن فعال و انواع کربن اکتیو و همچنین معرفی برندهای کربن فعال شما را در خرید کربن فعال گرانولی همراهی کنیم.

همچنین در این صفحه پاسخ به سوالات پرتکرار  

  • قیمت کربن فعال گرانولی 
  • کربن فعال از کجا بخریم
  • قیمت هر کیلو کربن خالص
  • قیمت کربن اکتیو جاکوبی

بصورت کامل انجام میشود . 

کربن اکتیو (فعال ) چیست ؟

اصطلاح زغال چوب فعال و کربن فعال می تواند گیج کننده باشد. بسیاری از مردم تعجب می کنند که چه تفاوتی بین آنها وجود دارد. واقعیت این است که آنها اصطلاحات قابل تعویضی هستند که دقیقاً برای توصیف یک چیز استفاده می شوند. در زیر اطلاعات بیشتری داریم:

زغال چوب چیست؟
زغال چوب محصولی است که از چوب، بامبو یا سایر مواد آلی ساخته می شود. چوب نباید مانند روی آتش سوزانده شود، بلکه باید به آرامی و در حضور کمترین اکسیژن ممکن پخته شود. به طور سنتی (از دوران ماقبل تاریخ) زغال‌سوزهایی که در جنگل‌ها کار می‌کردند، این کار را با ساختن و پوشاندن انبوه چوب‌های دیر سوز انجام می‌دادند. برای اطمینان از اینکه فرآیند سوزاندن ظریف منجر به زغال چوب با کیفیت خوب می شود، به سطح بالایی از مهارت نیاز بود. امروزه این فرآیند هنوز تقریباً یکسان است، اما در کوره‌های بتنی یا کوره‌های چند اجاقی به نام رتورت اتفاق می‌افتد. زغال چوب علاوه بر ایجاد محصولات از بین برنده بو برای بسیاری از موارد استفاده می شود. به عنوان مثال، می توان از آن برای کاهش اثر سموم، فیلتر کردن نوشیدنی های مقطر مانند جین یا ویسکی و خالص سازی طلا استفاده کرد. جزئیات بیشتر در مورد ذغال چوب را می توان در ویکی پدیا یافت.

آیا زغال چوب فعال همان کربن فعال است؟


پاسخ به این مبهم است.

زغال چوب و کربن یکسان نیستند زیرا کربن نام یک عنصر است (نماد تناوبی C، عدد اتمی 6). عناصر، مواد شیمیایی هستند که نمی‌توان آنها را به اجزای ساده‌تر تجزیه کرد. هنگامی که زغال چوب تولید می شود، دارای غلظت بسیار بالایی از کربن است اما همچنان حاوی مقداری هیدروژن و اکسیژن است. کربن عنصر بسیار مهمی است زیرا بسیاری از عناصر دیگر با آن پیوند می‌یابند و ترکیبات متفاوت و پیچیده‌تری را تشکیل می‌دهند. این شامل دی اکسید کربن است که در جو زمین یافت می شود.

زغال فعال و کربن فعال یکسان هستند زیرا وقتی می شنوید که مردم در مورد کربن فعال صحبت می کنند، به چیزی اشاره می کنند که به همان اندازه می توان آن را زغال فعال نامید. این اصطلاحات مترادف هستند (شما می توانید از یکی استفاده کنید و همچنان درست باشید). کربن فعال و زغال فعال هر دو مواد بسیار متخلخلی هستند که در جذب و حذف مواد شیمیایی آلی و گازها بسیار موثر هستند. این شامل VOCs (ترکیبات آلی فرار) است که از برخی رنگ‌های خانگی، مواد نگهدارنده و اسپری‌های آئروسل ساطع می‌شوند.

از این چه نتیجه ای می توانیم بگیریم؟
اکنون می دانیم که زغال چوب ماده ای است که از سوزاندن چوب (یا سایر مواد آلی) در دماهای آهسته تولید می شود، کربن عنصر مهمی است، و زغال چوب فعال و کربن فعال در واقع یکسان هستند. هر کدام کار بزرگی برای از بین بردن بوهای تند خانه ما انجام می دهد

فهرست مطالب

خرید انواع کربن‌های فعال و کاربردهای آنها

کربن های فعال محصولات پیچیده‌ای هستند که طبقه‌بندی آنها بر اساس رفتار، ویژگی‌های سطحی و سایر معیارهای اساسی دشوار است. با این حال، برخی از طبقه بندی های گسترده برای اهداف عمومی بر اساس اندازه، روش های آماده سازی و کاربردهای صنعتی آنها ساخته شده است.

کربن فعال پودر شده
همچنین ببینید: درمان کربن فعال پودری

یک میکروگراف از زغال چوب فعال (R 1) در زیر نور میدان روشن در یک میکروسکوپ نوری. به شکل فراکتال مانند ذرات توجه کنید که به سطح عظیم آنها اشاره می کند. هر ذره در این تصویر، علیرغم اینکه فقط حدود 0.1 میلی متر عرض دارد، می تواند مساحت سطحی چند سانتی متر مربع داشته باشد. کل تصویر منطقه ای تقریباً 1.1 در 0.7 میلی متر را پوشش می دهد و نسخه با وضوح کامل در مقیاس 6.236 پیکسل در میکرومتر است.
به طور معمول، کربن‌های فعال (R1) به صورت ذرات به صورت پودر یا دانه‌های ریز با اندازه کمتر از 1.0 میلی‌متر با قطر متوسط بین 0.15 تا 0.25 میلی‌متر ساخته می‌شوند. بنابراین آنها نسبت سطح به حجم بزرگی را با فاصله انتشار کم ارائه می دهند. کربن فعال (R 1) به عنوان ذرات کربن فعال باقی مانده در الک 50 مش (0.297 میلی متر) تعریف می شود.

مواد کربن فعال پودری (PAC) مواد ریزتری هستند. PAC از ذرات کربن خرد شده یا آسیاب شده تشکیل شده است که 95 تا 100 درصد آن از یک غربال مشبک مشخص شده عبور می کند. ASTM ذرات عبوری از یک الک 80 مش (0.177 میلی متر) و کوچکتر را به عنوان PAC طبقه بندی می کند. استفاده از PAC در یک کشتی اختصاصی معمول نیست، به دلیل افت بالای سر که ممکن است رخ دهد. در عوض، PAC به طور کلی به طور مستقیم به واحدهای فرآیند دیگر، مانند ورودی‌های آب خام، حوضه‌های مخلوط سریع، زلال‌کننده‌ها و فیلترهای گرانشی اضافه می‌شود.

کربن فعال گرانولی

یک میکروگراف از زغال چوب فعال (GAC) در زیر میکروسکوپ الکترونی روبشی
کربن فعال گرانولی (GAC) دارای اندازه ذرات نسبتا بزرگتری در مقایسه با کربن فعال پودری است و در نتیجه، سطح خارجی کوچکتری را ارائه می دهد. بنابراین انتشار مواد جذب شده یک عامل مهم است. این کربن ها برای جذب گازها و بخارات مناسب هستند، زیرا مواد گازی به سرعت پخش می شوند. کربن های دانه بندی شده برای تصفیه هوا و تصفیه آب و همچنین برای بو زدایی عمومی و جداسازی اجزاء در سیستم های جریان و در حوضه های مخلوط سریع استفاده می شود. GAC را می توان به صورت دانه ای یا اکسترود شده به دست آورد. GAC با اندازه هایی مانند 8×20، 20×40 یا 8×30 برای کاربردهای فاز مایع و 4×6، 4×8 یا 4×10 برای کاربردهای فاز بخار مشخص می شود. یک کربن 20×40 از ذراتی ساخته شده است که از یک الک استاندارد ایالات متحده با اندازه مش شماره 20 (0.84 میلی متر) عبور می کند (به طور کلی 85٪ عبور مشخص می شود) اما روی الک با اندازه مش استاندارد ایالات متحده شماره 40 (0.42 میلی متر) باقی می ماند. ) (به طور کلی به عنوان 95٪ حفظ شده مشخص می شود). AWWA (1992) B604 از الک 50 مش (0.297 میلی متر) به عنوان حداقل اندازه GAC استفاده می کند. محبوب‌ترین کربن‌های فاز آبی، اندازه‌های 12×40 و 8×30 هستند، زیرا دارای تعادل خوبی در اندازه، سطح و ویژگی‌های افت سر هستند.

کربن فعال اکسترود شده (EAC)
کربن فعال اکسترود شده (EAC) کربن فعال پودری را با یک بایندر ترکیب می‌کند که با هم ذوب شده و در یک بلوک کربن فعال استوانه‌ای شکل با قطرهای 0.8 تا 130 میلی‌متر اکسترود می‌شوند. اینها عمدتاً برای کاربردهای فاز گاز به دلیل افت فشار کم، استحکام مکانیکی بالا و محتوای گرد و غبار کم استفاده می شوند. همچنین به عنوان فیلتر CTO (کلر، طعم، بو) فروخته می شود.

کربن فعال مهره ای (BAC)
کربن فعال مهره ای (BAC) از زمین نفتی ساخته شده و در قطرهای تقریباً 0.35 تا 0.80 میلی متر عرضه می شود. مشابه EAC، به دلیل افت فشار کم، استحکام مکانیکی بالا و محتوای گرد و غبار کم، اما با اندازه دانه کوچک‌تر نیز مورد توجه قرار گرفته است. شکل کروی آن باعث می شود برای کاربردهای بستر سیال مانند فیلتراسیون آب ترجیح داده شود.

کربن آغشته شده
کربن های متخلخل حاوی چندین نوع اشباع معدنی مانند ید و نقره. کاتیون هایی مانند آلومینیوم، منگنز، روی، آهن، لیتیوم و کلسیم نیز برای کاربردهای خاص در کنترل آلودگی هوا به ویژه در موزه ها و گالری ها تهیه شده اند. به دلیل خواص ضد میکروبی و ضد عفونی کننده، کربن فعال نقره ای به عنوان جاذب برای تصفیه آب خانگی استفاده می شود. آب آشامیدنی را می توان از آب طبیعی با تصفیه آب طبیعی با مخلوطی از کربن فعال و هیدروکسید آلومینیوم Al(OH)3]] که یک عامل لخته ساز است به دست آورد. کربن های آغشته شده نیز برای جذب سولفید هیدروژن (H2S) و تیول ها استفاده می شود. نرخ جذب برای H2S تا 50 درصد وزنی گزارش شده است.[نیازمند منبع]

کربن با پوشش پلیمری
این فرآیندی است که در آن یک کربن متخلخل را می توان با یک پلیمر زیست سازگار پوشاند تا پوششی صاف و قابل نفوذ بدون مسدود کردن منافذ ایجاد کند. کربن حاصل برای همپرفیوژن مفید است. همپرفیوژن یک روش درمانی است که در آن حجم زیادی از خون بیمار از روی یک ماده جاذب عبور داده می شود تا مواد سمی از خون خارج شود.

خرید کربن فعال جاکوبی اصل

انواع کربن فعال

کربن فعال از مواد اولیه مختلفی ساخته می شود، که شامل چوب، مواد زغالی و پوسته نارگیل می باشد. کربن فعال انواع مختلفی دارد، که معمول ترین آنها شامل کربن فعال پودری (Powder)،  کربن فعال گرانولی دانه ای (Granular)، کربن فعال قرصی (Pellet) و کربن بلاک (Block) می باشد.

کربن فعال پودری سرعت و قابلیت جذب بالایی نسبت به کربن با ابعاد بالاتر دارد. از این نوع کربن اکتیو برای از بین بردن آلودگی هایی شامل جلبک ها یا نشت مواد صنعتی کارخانه ها به آب استفاده می شود. کربن فعال دانه ای یا گرانول با ابعاد میلی متری در تصفیه خانه ها بیش ترین مورد استفاده را دارد. کربن فعال گرانول پس از مدتی استفاده با ذرات آلاینده موجود در آب اشباع می شود. در این مرحله باید کربن فعال احیا شود تا دوباره بتوان از آن استفاده کرد، در غیر این صورت بستر کربن تعویض می شود

احیای کربن با روش حرارتی تنها برای مقادیر بالا مقرون به صرفه است. برای مقادیر کم کربن معمولا بستر را تعویض می کنند. کربن فعال قرصی، نوعی کربن اکتیو دانه درشت است، که اغلب برای حذف بو و سولفید هیدروژن از بخارها و گازها در تصفیه فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. کربن بلاک نیز به صوت یک تکه می باشد و به همین دلیل هم قابلیت و قدرت بیش تری برای حذف آلاینده های آب دارد.

قیمت کربن فعال

قیمت کربن فعال به پارامترهای تعیین سطح کیفی نام برده شده در بخش قبل و برند محصول بستگی دارد. قیمت کربن اکتیو وارداتی نیز به نرخ ارز در کشور وابسته می باشد. بنابر این در صورت نیاز به استعلام قیمت کربن فعال برای برندهای مرغوبی شامل کربن اکتیو جاکوبی، می توانید از طریق تماس تلفنی با کارشناسان وب سایت تصفیه آب آبین در ارتباط باشید و قیمت به روز محصول مورد نظرتان را دریافت کنید.

خرید کربن فعال

خرید کربن فعال باید با توجه به نیاز سیستم و نوع کاربرد صورت گیرد. انواع کربن فعال از نظر شکل ظاهری و مش هر کدام برای کاربرد مشخصی مورد استفاده قرار می گیرند. برای مثال کربن اکتیو جاکوبی 1000 و 2000 برای تصفیه آب و فاضلاب مورد استفاده قرار می گیرد. این در حالی است، که انواع کربن جاکوبی برای استخراج طلا و هم چنین در صنایع نفت و پتروشیمی نیز تولید شده اند.

زغال فعال (زغال اکتیو ) چگونه کار می کند؟

زغال فعال (زغال اکتیو ) شما می توانید از محصولات زغال فعال برای از بین بردن بوها و ایجاد بوی تازگی در خانه ها، اتومبیل ها، قایق ها و بسیاری از چیزهای دیگر استفاده کنید، اما گاهی اوقات درک درستی از نحوه عملکرد این محصول به خوبی وجود ندارد.

زغال فعال طبیعی است

خبر خوب این است که زغال چوب فعال یک محصول کاملا طبیعی است. استفاده از آن به این معنی است که از اسپری کردن مواد شیمیایی ناخوشایند در اطراف خانه خودداری می کنید. تمام کاری که این مواد شیمیایی انجام می دهند این است که بوی بد را می پوشانند. زغال فعال مانند زغال چوب معمولی و کمتر جاذب زندگی خود را آغاز می کند، اما زمانی که با بخار در دمای بسیار بالا (فراتر از دمای یک اجاق خانگی) تصفیه می شود، فوق متخلخل می شود. فرآیند گرمایش بخار بسیار کنترل شده منجر به زغال فعال می شود که پر از میلیون ها سوراخ میکروسکوپی است، نه تنها در داخل بلکه در سراسر سطح آن نیز.

یک واقعیت زغال چوب فعال
یک گرم زغال چوب فعال حدود 500 متر مربع مساحت دارد. این دو برابر مساحت یک خانه متوسط در ایالات متحده است.

کربن فعال

چرا مساحت سطح مهم است؟
مساحت سطح مهم است زیرا افزایش سطح به این معنی است که زغال چوب فعال می تواند ذرات گاز بیشتری را جذب کند. بوهای نامطبوع از ذرات گاز تشکیل شده است. وقتی آن ذرات را حذف می کنیم، هوای خانه های ما بسیار تازه تر می شود.

زغال فعال چگونه بوها را جذب می کند؟
این یک فرآیند شیمیایی پیچیده است، اما می توان آن را با یک جاروبرقی مقایسه کرد. درست همانطور که جاروبرقی گرد و غبار را می مکد، فیلترهای زغال فعال بوهای هوایی را که از فیلترهای کارآمد Innofresh عبور می کند، «مکیده» می کنند. سپس بوها به منافذ کربن چسبیده و در داخل فیلتر محبوس می شوند، درست مانند گرد و غبار موجود در کیسه جاروبرقی. Innofresh از طریق طراحی نوآورانه خود اطمینان حاصل کرده است که هوای عبوری از زغال چوب فعال در معرض حداکثر سطح ممکن قرار می گیرد. سطح بیشتر به معنای جذب بو بیشتر است.

آیا زغال فعال باعث آشفتگی می شود؟
زغال فعال باعث آشفتگی نمی شود. طراحان Innofresh یک راه منحصر به فرد برای کنترل گرد و غبار و پودر زغال چوب پیدا کرده اند. آنها با استفاده از تکنیک “فناوری متخلخل” در زغال چوب فعال به این امر دست یافته اند. این روش زغال چوب فعال را به یک جزء واحد تبدیل می کند، که باعث آشفتگی نمی شود اما هنوز در از بین بردن بوها بسیار کارآمد است.

امیدواریم این بینش در دنیای زغال فعال به شما کمک کرده باشد

معرفی انواع کربن فعال ( کربن اکتیو )

کربن فعال گرانولی (Granular Activated Carbon):

کربن فعال گرانولی یا دانه ای (GAC) نسبت به کربن پودری دارای ذرات نسبتاً بزرگتر و درنتیجه سطح خارجی کوچکتری می باشد. قطر متوسط ذرات کربن فعال گرانولی معمولاً بین 0.2 تا 5 میلیمتر است. این نوع کربن به دلیل سرعت نفوذ بالا، به منظور جذب گازها و بخارها مناسب تر می باشد. از کربن اکتیو گرانولی عمدتاً جهت تصفیه آب، بو زدایی و جداسازی مواد موجود در جریان ها و به ویژه در حوضچه های اختلاط سریع استفاده می شود. کربن فعال سایزهای 20*8، 40*20، 30*8 معمولاً در فاز مایع و سایز 6*4، 8*4، 10*4 در فاز بخار بکار می رود. کربن اکتیو گرانول سایز 40*20 دارای ذراتی در محدوده مش 20 تا 40 می باشد که از مش شماره 20 (ذراتی با قطر 0.84 میلیمتر) عبور کرده اما بر روی غربال استاندارد آمریکایی (ASTM) شماره 40 باقی می ماند.

کربن فعال میله ای یا کبریتی (Extruded Activated Carbon):

کربن فعال میله ای یا مدادی معمولاً دارای قطری بین 0.8 تا 5 میلیمتر و به شکل استوانه ای هستند. برای تهیه این نوع کربن اکتیو، ذرات کربن پودری را با یک پیوند دهنده به یکدیگر متصل کرده و در یک بسته استوانه ای قرار می دهند. کربن فعال میله ای دارای ویژگی هایی از قبیل افت فشار پایین، قدرت مکانیکی بالا و مقدار غبار پایین است و از آن معمولاً جهت جذب در فاز گازی استفاده می گردد. کربن فعال میله ای با نام کربن اکسترود نیز شناخته می شود.

کربن فعال پودری (Powdered Active Carbon):

کربن اکتیو پودری (PAC) دارای سایز 1 میلی متر و قطر متوسط 0.15 تا 0.25 میلی متر است. ویژگی بارز این نوع کربن فعال نسبت سطح به حجم بسیار بالای آن می باشد. اما این نوع کربن به دلیل اندازه ریز ذرات در هنگام استفاده افت فشار بالایی ایجاد خواهد کرد.

یکی از پارامترهای مهمی که معمولاً برای تعیین ویژگی های فیزیکی کربن بکار می رود، اصطلاح “مش” می باشد که به معنی توزیع اندازه ذرات کربن اکتیو است. بر این اساس، کربن فعال پودری در واقع به صورت ذرات کربن اکتیو باقی مانده بر روی غربال مش 50 یعنی ذراتی با قطر 0.297 میلیمتر معرفی می شود. این تعریف به این معنی است که 95 تا 100 درصد از ذرات کربن پودری ریزتر بوده و از غربال ذکر شده عبور می کنند. بر طبق استاندارد ASTM، ذراتی که از غربال مش 80 (ذراتی با قطر 0.177 میلیمتر) عبور می کنند نیز در این دسته قرار می گیرند.

کاربردهای کربن فعال

کاربرد کربن فعال در صنعت

یکی از کاربردهای صنعتی کربن فعال عمده شامل استفاده از کربن فعال در تکمیل فلز برای خالص سازی محلول های آبکاری است. به عنوان مثال، این روش اصلی تصفیه برای حذف ناخالصی های آلی از محلول های آبکاری نیکل درخشان است. انواع مواد شیمیایی آلی به محلول های آبکاری برای بهبود کیفیت رسوب آنها و برای افزایش خواصی مانند روشنایی، صافی، شکل پذیری و غیره اضافه می شود. به دلیل عبور جریان مستقیم و واکنش های الکترولیتی اکسیداسیون آندی و احیای کاتدی، افزودنی های آلی محصولات شکست ناخواسته تولید می کنند. در محلول تجمع بیش از حد آنها می تواند بر کیفیت آبکاری و خواص فیزیکی فلز رسوبی تأثیر منفی بگذارد. تصفیه کربن فعال چنین ناخالصی ها را حذف می کند و عملکرد آبکاری را به سطح مورد نظر باز می گرداند.

• تصفیه پساب پتروشیمی و پالایشگاه های نفت

• کاتالیست ها

• تصفیه آب (شرب، آکواریوم ها و آب های صنعتی) از لحاظ رنگ، بو و طعم

• حذف ترکیبات حاوی کلر

• بازیافت طلا

• استفاده در صنایع دفاع

• دستگاه های تصفیه آب خانگی و صنعتی

• به عنوان افزودنی به خوراک دام

• ماسک های گاز و تنفسی (ازجمله ماسک N95)

• حذف رنگ و مواد آلی از آب و فاضلاب

• بهبود رنگ و طعم در صنایع نوشیدنی

• پیش تصفیه سیستم اسمز معکوس

• خالص سازی داروها

• تولید روغن خوراکی و صنعتی

• تصفیه محلول آبکاری فلزات

• رنگ زدایی در صنایع تولید قند و شکر

• در سیستم های تصفیه هوا و گاز

• تولید فیلتر کربنی و مولتی مدیا (فیلتر شنی و کربنی)

• استفاده در صنایع لاستیک سازی به صورت دوده صنعتی

کاربرد زغال فعال در پزشکی

زغال فعال برای مصارف پزشکی
کربن فعال برای درمان مسمومیت ها و مصرف بیش از حد مصرف خوراکی استفاده می شود. قرص ها یا کپسول های کربن فعال در بسیاری از کشورها به عنوان داروی بدون نسخه برای درمان اسهال، سوء هاضمه و نفخ استفاده می شود. با این حال، زغال فعال هیچ تأثیری بر گاز روده و اسهال نشان نمی دهد و معمولاً از نظر پزشکی بی اثر است اگر مسمومیت ناشی از مصرف مواد خورنده، اسید بوریک، فرآورده های نفتی باشد و به ویژه در برابر مسمومیت با اسیدها یا بازهای قوی، سیانید، آهن بی اثر است. لیتیوم، آرسنیک، متانول، اتانول یا اتیلن گلیکول.کربن فعال مانع از جذب این مواد شیمیایی در بدن انسان نمی شود.این دارو در فهرست داروهای ضروری سازمان بهداشت جهانی قرار دارد.

استفاده نادرست (مثلاً در ریه ها) منجر به آسپیراسیون ریوی می شود که اگر درمان فوری پزشکی شروع نشود، گاهی می تواند کشنده باشد.

کاربرد کربن اکتیو در شیمی تجزیه

کربن فعال، در ترکیب 50 درصد وزنی بر وزن با سلیت، به عنوان فاز ثابت در جداسازی کروماتوگرافی کم فشار کربوهیدرات ها (مونو، دی،، تری ساکارید) با استفاده از محلول های اتانول (5-50 درصد) به عنوان فاز متحرک در پروتکل های تحلیلی یا آماده سازی

کربن فعال برای استخراج داروهای ضد انعقاد خوراکی مستقیم (DOACs) مانند دابیگاتران، آپیکسابان، ریواروکسابان و ادوکسابان از نمونه های پلاسمای خون مفید است. برای این منظور، آن را به “قرص های کوچک” ساخته اند که هر کدام حاوی 5 میلی گرم کربن فعال برای درمان نمونه های 1 میلی لیتری DOAC است. از آنجایی که این کربن فعال هیچ تأثیری بر فاکتورهای انعقاد خون، هپارین یا اکثر داروهای ضد انعقاد خون ندارد [14]، این اجازه می دهد تا نمونه پلاسما برای ناهنجاری هایی که در غیر این صورت تحت تأثیر DOAC ها قرار می گیرند، تجزیه و تحلیل شود.

کربن فعال ( اکتیو ) توانایی حذف چه آلاینده هایی از آب را دارد؟

مهمترین موادی که توسط کربن فعال (و فیلتر کربن اکتیو) در فرایند تصفیه آب حذف می شوند شامل موارد زیر هستند:

1- حذف کلر آزاد:
از آنجایی که کربن فعال تمایل بالایی در جذب کلر آزاد دارد، بنابراین یکی از مهمترین کاربردهای آن جهت حذف کلر محسوب می شود. در این روش کلر موجود در آب تا حدی موجب آسیب یا تخریب ذرات کربن اکتیو می گردد.

به این منظور زمان تماس مناسب بین آب با بستر کربن را معمولاً بین 7 تا 15 دقیقه در نظر می گیرند. فرایند کلر زدایی توسط کربن فعال به سرعت اتفاق می افتد و معمولاً سرعت جریان بالایی دارد. اما این فرایند به سطح بسیار بالایی نیاز دارد و پس از مدتی استفاده، منافذ کربن توسط ارگانیسم ها پر شده و مسدود می گردد.

2- حذف یون کلر (کلرید):
نمک های محلول در آب اصولاً به شکل کاتیونی یا آنیونی هستند. عمده ترین کاتیون های موجود در آب، یون کلسیم، منیزیم و منگنز و آنیون های مهم آب نیز، یون های بی کربنات، کربنات و هیدروکسید می باشند.

طعم شوری آب معمولاً ناشی از وجود مقادیر بالای یون کلراید در آب است. زیرا یون سدیم با غلظت 250 میلی گرم در لیتر یون کلر معمولاً طعم شوری محسوسی در آب ایجاد می کند. این در حالی است که کاتیون های منیزیم و کلسیم حتی تا غلظت 1000 میلی گرم در لیتر کلرید ممکن است شوری قابل توجهی به آب ندهد. ذرات کربن فعال قادر هستند که 50 تا 70 درصد یون کلر را از آب حذف کرد.

3- حذف ترکیبات آلی نامطلوب مانند COD و BOD از آب:
اصطلاحCOD به مقدار اکسیژن لازم جهت تجزیه شیمیایی مواد آلی گفته می شود. BODنیز میزان اکسیژن محلول مورد نیاز برای میکروارگانسیم های هوازی جهت تجزیه مواد آلی موجود در آب تعریف می گردد. COD و BOD در واقع مهمترین شاخص های سنجش کیفیت آب و فاضلاب محسوب می گردند.

این ترکیبات سبب ایجاد رنگ، طعم و بوی نامطبوع در آب شده و به عنوان منبعی برای رشد میکروارگانیسم ها و جلبک ها به شمار می آید. استفاده از کربن فعال (فیلتر کربنی) در فرایند تصفیه می تواند COD و BOD آب را کاهش داده و به میزان بالایی ناخالصی ها و کدورت آب را حذف کند.

4- حذف فلزات سنگین :
فلزات سنگینی مانند یون مس، روی، سرب، کادمیم و کروم در آب مهمترین آلاینده غیر آلی سمی آب هستند که حتی مقادیر پایین آنها می تواند سبب مشکلات زیست محیطی جدی شوند.

5- حذف نیترات:
نیترات یکی از مهمترین مواد ضروری برای رشد گیاهان و منبعی غنی از ازت محسوب می شود. اگرچه مقادیر پایین نیترات در آب اثر مضری بر سلامتی ندارد، اما مقادیر بالاتر از حد مجاز از آن می تواند موجب آثار مخربی مانند کمبود اکسیژن (Methemoglobinemia) در انسان شود.

کربن فعال گرانولی 

بررسی نحوه جذب و جاذب کربن فعال گرانولی 
از آنجایی که جذب یک فناوری نسبتاً تخصصی است، تعریف کپسولی از اصطلاحات ممکن است مفید باشد. جذب یک پدیده سطحی است که در آن مولکول‌های جاذب جذب می‌شوند و به سطح جاذب نگاه می‌دارند تا زمانی که تعادل بین مولکول‌های جذب‌شده و مولکول‌هایی که هنوز آزادانه در گاز یا مایع حامل توزیع می‌شوند، حاصل شود. در حالی که اتم‌های درون ساختار جاذب در تمام جهات به طور نسبتاً مساوی جذب می‌شوند، اتم‌های موجود در سطح نیروی جاذبه نامتعادلی از خود نشان می‌دهند که مولکول‌های جاذب به ارضای آن کمک می‌کنند. سپس می توان درک کرد که جذب در هر سطحی مانند شیشه پنجره یا بالای میز اتفاق می افتد. مشخصه ای که یک جاذب را مشخص می کند، وجود مقدار زیادی از سطح است. معمولاً از طریق ناحیه دیوار یا شکاف ها، مویرگ ها یا منافذی که در ساختار آن نفوذ می کنند، در حجم و وزن واحد بسیار کم.

نوع جذبی که عمدتاً به جاذبه سطحی بستگی دارد، که در آن عواملی مانند دمای سیستم، فشار یا غلظت ناخالصی ممکن است تعادل جذب را تغییر دهند، طبقه‌بندی بیشتر جذب فیزیکی داده می‌شود. نیروهای الکترونیکی (نیروهای واندروال) مسئول جذب به نیروهایی مربوط می شوند که باعث می شوند مولکول های مشابه به یکدیگر متصل شوند و پدیده تراکم و کشش سطحی را ایجاد کنند. از نظر مفهومی، برخی قیاس جذب فیزیکی را ترجیح می دهند که مانند ذرات آهن باشد که به یک آهنربا جذب شده و توسط آن نگه داشته می شود. جذب فیزیکی رایج ترین نوع مورد استفاده است، اما یک طبقه بندی فرعی مهم جذب شیمیایی است. جذب شیمیایی به یک واکنش شیمیایی بین ماده جاذب و جاذب، یا اغلب واکنش با یک معرف که ممکن است روی سطح جاذب گسترده آغشته شود، اشاره دارد (کربن های آغشته شده، زیر را ببینید). بنابراین جذب/واجذب فیزیکی ماهیت شیمیایی ماده جاذب را حفظ می کند، در حالی که جذب شیمیایی آن را تغییر می دهد.

پدیده سطحی جذب را می‌توان در مقابل جذب قرار داد، که در آن یک ماده با ساختار فیزیکی ماده دیگر در هم می‌آمیزد. به عنوان مثال، حل شدن فنل در الیاف استات سلولز (جذب) در مقابل جذب سطحی به لایه بیرونی الیاف (جذب).

کربن فعال گرانولی (زغال فعال) یک جاذب مشتق شده از مواد خام کربنی است که در آن از ابزارهای حرارتی یا شیمیایی برای حذف بیشتر اجزای غیر کربنی فرار و بخشی از محتوای کربن اصلی استفاده شده است و ساختاری با سطح بالا ایجاد می‌کند. حوزه. ساختار کربن حاصل ممکن است یک شبکه نسبتاً منظم از اتم‌های کربن باشد که از آرایش سلولی ماده خام به دست آمده است، یا ممکن است توده‌ای نامنظم از پلاکت‌های کریستالی باشد، اما در هر صورت ساختار با سوراخ‌هایی پوشانده می‌شود تا زیر الکترون ظاهر شود. بزرگنمایی میکروگرافیک، به عنوان یک ساختار اسفنجی. سطح کربن مشخصاً غیر قطبی است، یعنی اساساً از نظر الکتریکی خنثی است. این غیرقطبی به سطح کربن فعال میل ترکیبی بالایی برای جذب‌های نسبتاً غیر قطبی، از جمله بیشتر مواد آلی می‌دهد. به عنوان جاذب، کربن فعال در تضاد با جاذب های خشک کننده قطبی مانند سیلیکاژل و آلومینا فعال است. کربن فعال دانه‌ای تمایل محدودی به آب از طریق تراکم مویرگی نشان می‌دهد، اما جاذبه سطحی برای آب یک ماده خشک‌کننده را ندارد.

تفاوت انواع مختلف کربن

تفاوت مهم انواع کربن های فعال در نوع ماده خام و روش تهیه آنها می باشد. ترکیب شیمیایی ماده خام اولیه در تعیین ویژگی های اساسی کربن فعال اهمیت بالایی دارد و باعث ایجاد تفاوت های عمده ای در ویژگی های محصول نهایی خواهد شد. به طور کلی کربن فعال پودری در مقایسه با کربن نوع دانه ای سطح تماس بالاتری با سیال مورد نظر ایجاد کرده و از قدرت جذب ببشتری برخوردار است. بعلاوه، هر چه زمان تماس سیال و کربن فعال طولانی تر باشد، طبعاً جذب ناخالصی ها بیشتر بوده و تصفیه آب بهتر صورت می گیرد.

کربن اکتیو تولید شده از قیر گستره وسیعی از تخلخل ها با ابعاد مختلف دارد. تخلخل های این کربن عمدتاً از نوع میکروحفره و ماکروحفره می باشند. از کربن فعال پایه قیر معمولاً برای فرایندهایی مانند کلرزدایی و جداسازی آلاینده های آلی و حذف ذرات بزرگ رنگ از آب استفاده می شود.

روش های تولید کربن فعال
کربن اکتیو معمولاً از ذغال موادی نظیر پوست نارگیل (و پوست گردو، پسته و …) کک نفت خام، خاک اره، هسته میوه ها (مانند خرما، زردآلو، هلو و …)، ذغال سنگ و سایر انواع چوب تولید می شود. برای تبدیل این مواد خام به کربن فعال گرانول عمدتاً از فرایندهای حرارتی و شیمیایی استفاده می گردد. فرایند حرارتی توسط تزریق بخار و فرایند شیمیایی با افزودن مواد غیر آلی به مواد خام در دمای پایین انجام می گردد. به طور کلی دو روش مهم برای سنتز کربن اکتیو به شرح زیر هستند:

1- فرایند پیرولیز
فرایند پیرولیز به تبدیل ترموشیمیایی مواد زیستی آلی (به نام بیوماس) به سوخت های گازی یا مایع در دمای بسیار بالا و در عدم وجود هالوژن و اکسیژن تعریف می شود. به عبارتی دیگر پیرولیز اصطلاحاً فرایندی است که در آن به صورت همزمان ترکیب شیمیایی و فاز فیزیکی ماده تغییر می کند و نوعی فرایند برگشت ناپذیر است. در فرایند پیرولیز معمولاً مواد کربنی در معرض درجه حرارت بسیار بالا قرار می گیرند. منابع اولیه کربنی که در این روش مورد استفاده موادی مانند چوب، زغال سنگ، پوست نارگیل و ضایعات برخی میوه ها هستند، سپس در مراحل بعدی ماده کربنی تحت فرایند فعالسازی قرار می گیرد. ویژگی های کربن اکتیوی که به روش پیرولیز تولید می شود به پارامترهایی مانند دما، میزان گرما دهی، شدت جریان گاز نیتروژن و زمان سپری شده بستگی دارد.

فرایند تجزیه حرارتی و حذف مواد غیر کربنی از منبع کربنی اولیه تحت دمای بالا و عدم حضور اکسیژن را اصطلاحاً فرایند کربونیزاسیون (Carbonization) می گویند. بنابراین عملیات پیرولیز که محصول تولید شده حاوی مقدار بالایی کربن می باشد، در واقع نوعی فرایند کربونیزاسیون محسوب می شود.

2- فرایند پیرولیز با بخار آب
نوعی دیگر از فرایند پیرولیز همراه با بخار آب صورت می گیرد. در این فرایند به منظور سنتز کربن فعال از مواد اولیه کشاورزی در محدوده دمایی 500 تا 800 درجه سانتیگراد در حضور جریان بخار آب استفاده می شود. فرایند پیرولیز حرارتی به طور گسترده ای از ضایعات کشاورزی برای سنتز کربن فعال استفاده می کند.

سطح فعالیت کربن فعال

سطح فعالیت اغلب به صورت کل سطح در واحد وزن، معمولاً بر حسب متر مربع بر گرم بیان می شود. این سطح کل در معرض معمولاً در محدوده 600-1200 متر مربع بر گرم خواهد بود. در انتهای بالاتر این محدوده، بهتر است یک پوند، حدود یک لیتر حجم، کربن فعال دانه‌ای با مساحت کل 125 هکتار را تجسم کنید.

برای اینکه در جذب مفید باشد، سطح باید در دهانه‌هایی وجود داشته باشد که به اندازه کافی بزرگ باشد تا مولکول (ها) جذب شوند. برای ارائه برخی راهنمایی‌ها در مورد این موضوع، و برای اهداف کنترل کیفیت، صنعت کربن آزمایش‌های استاندارد اضافی جذب بخار و مایع را با استفاده از مواد جاذب با اندازه‌های مولکولی و ماهیت شیمیایی متفاوت مانند ید، فنل، متیلن بلو، تتراکلرید کربن، بنزن و رنگ در ملاس بند مشکی استاندارد. با این حال، سطح فعالیت اندازه‌گیری می‌شود، زمانی که با ویژگی‌های اضافی که در بخش‌های زیر توضیح داده می‌شوند در نظر گرفته شود، بیشترین معنا را دارد.

 

ساختار منافذ کربن فعال


در حالی که دهانه‌های ساختار کربن ممکن است شکل‌های مختلفی داشته باشند، اصطلاح “منفذ” که به معنای یک دهانه استوانه‌ای است، به طور گسترده استفاده می‌شود. منحنی ساختار منافذی که معمولاً به‌عنوان تابعی از سطح کل یا حجم کل منافذ ارائه‌شده توسط منافذ با «قطرهای» مختلف بیان می‌شود، در مورد فاصله‌های کوچک بین دیواره‌های این منافذ بیان می‌شود. طرح‌های زیر برخی از منحنی‌های ساختار منفذی نمونه را نشان می‌دهند و چه اشکال تقریبی حفره‌ها را با منحنی‌ها توصیف می‌کنند. لطفاً توجه داشته باشید که شکل متوسط منافذ به تصویر کشیده شده از مجموع منافذ در اندازه ها و اشکال مختلف به دست آمده است. بنابراین، احتمالاً هیچ منافذی در کربن فعال دقیقاً شکل متوسط را ندارد، اما کربن فعال دانه ای به طور کلی اغلب به گونه ای عمل می کند که گویی تمام سطح آن در منافذی به آن شکل است.

کوچکترین قطر منافذ ساختار ریز منافذ را تشکیل می دهند و بالاترین مکان های انرژی جذب هستند. میکرو تخلخل در جذب وزن مولکولی کمتر، بخارات آلی با نقطه جوش پایین تر و همچنین در حذف مواد آلی موجود در آب تا سطوح غیرقابل تشخیص مفید است. منافذ بزرگ‌تر، ماکرو تخلخل را تشکیل می‌دهند، که در جذب مولکول‌های بسیار بزرگ و توده‌های مولکول‌ها، مانند «جسم‌های رنگی» در محلول‌های شکر خام مفید است. یکی دیگر از عملکردهای مهم ساختار ماکرو منافذ کمک به انتشار سیالات به مکان های جذب در داخل ذرات کربن است.

با توجه به موارد فوق، ساختار منافذ. (1) در جذب حلال های فرار بالا، برای انواع خاصی از کنترل بو، و در حذف مواد آلی از آب موثر است. دومی با مسئولیت ویژگی های انتشار حاشیه ای. ساختارهای منفذی در امتداد خطوط. (2) تعادل خوبی از انتخاب پذیری برای مولکول های با اندازه های مختلف، توانایی کاهش آلودگی بخار و مایع به سطوح بسیار پایین و ویژگی های انتشار خوب ارائه می دهد. ساختار (3) اجازه انتشار عالی را می دهد و می تواند اندازه های مولکولی بسیار بزرگ را در خود جای دهد، اما ساختار ریز منافذ کمی دارد و برای بیشتر مواد آلی قابلیت نگهداری بسیار ضعیفی دارد.

روش های فعالسازی کربن اکتیو ( کربن فعال )

زغال تولید شده توسط روش کربونیزاسیون تنها دارای یک ساختار متخلخل اولیه است و نمی توان از آن به عنوان یک ماده جاذب استفاده شود، مگر آنکه ساختار حفرات آن بهبود یافته یا فعال شوند. سرعت فرایند فعالسازی به نوع ماده اولیه و عامل فعالسازی بستگی دارد. در این فرایند عواملی مانند اکسیژن و دی اکسید کربن به ترتیب دارای بیشترین و کمترین واکنش پذیری می باشند. در طی فرایند کربونیزاسیون ابتدا فضای خالی در کربن تشکیل شده، سپس این فضا توسط کربن های غیر آرایش یافته (آمورف) اشغال می گردد. بنابراین ضروری است که پس از مرحله کربونیزاسیون به روش پیرولیز توسط یکی از سه روش زیر کربن را فعالسازی نمود:

• روش فعالسازی فیزیکی کربن اکتیو
فعالسازی فیزیکی فرایندی دو مرحله ای است که توسط تقطیر تخریبی ماده کربنی (تبدیل به زغال) و سپس فعال سازی زغال در درجه حرارت بالا در حضور اکسیدهای گازی مناسب صورت می گیرد. اکسیدهای گازی که معمولاً در این روش استفاده می شود، معمولاً دی اکسید کربن، بخار آب، هوا و یا مخلوط آنها هستند و کربن با بخار با درجه حرارت 600 تا 7000 سانتی گراد تماس می یابد.

• روش فعالسازی شیمیایی کربن اکتیو
روش فعالسازی شیمیایی توسط واکنش ماده کربنی با یک عامل شیمیایی صورت می گیرد. این روش تولید کربن فعال در دو مرحله کربونیزاسیون (پیرولیز) و فعالسازی به صورت همزمان انجام می شود. روش فعالسازی شیمیایی کربن تنها یک کوره ساده موردنیاز است، اما در فعالسازی فیزیکی به دو کوره برای کربونیزاسیون و فعالسازی احتیاج است. به طور کلی هر عامل فعالسازی موجب ایجاد ساختار منافذ متفاوتی در ماده کربنی می شود. این روش عمدتاً توسط مواد شیمیایی مانند روی کلرید، پتاسیم هیدروکسید، فسفریک اسید و پتاسیم کربنات انجام می گردد. صرفه اقتصادی فعالسازی شیمیایی به میزان بالایی به بازیافت موثر عامل شیمیایی مورد استفاده در این روش بستگی دارد. بازیافت عوامل شیمیایی معمولاً توسط یک مرحله لیچینگ و خشک کردن کربن شسته شده صورت می گیرد. مهمترین مزیت های فعالسازی شیمیایی نسبت به روش

فیزیکی، فعالسازی در دمای پایین، انجام فرایند در یک مرحله و به صورت همزمان می باشند. در میان دو روش بالا، فعالسازی با بخار از نظر زیست محیطی و اقتصادی بهترین روش محسوب می شود، اما فعالسازی شیمیایی بیشترین سطح و تخلخل را ایجاد می کند.

منابع تولید کربن اکتیو
منابعی که عمدتاً برای تولید کربن اکتیو مورد استفاده قرار می گیرند، شامل موارد زیر هستند:

1- مواد خام سلولزی:
از این مواد برای تولید کربن اکتیو پایه سلولزی (گیاهی) استفاده می شود و شامل موارد زیر هستند:

• پوشش حصیری پوسته نارگیل

• پوست میوه ها (پوست پرتقال، گردو، بادام و پسته)

• هسته میوه ها (مانند هسته زیتون و هلو)

• چوب

2- مواد خام کربنی:
مواد خام کربنی مورد استفاده در تولید کربن فعال دارای انواع زیر می باشد:

• زغال سنگ بیتومینه (Bituminous Coal): زغال سیاه و براق که به نام زغال خانگی نیز شناخته می شود.

• زغال سنگ قیر (Lignite Coal): نوعی زغال سنگ به رنگ قهوه ای مایل به سیاه

• کک نفتی

• قطران زغال سنگ

3- مواد خام پلیمری:
مواد پلیمری که جهت تولید کربن اکتیو استفاده می شود، شامل مواد زیر هستند:

• ضایعات لاستیک

• ضایعات پلاستیک

اگرچه کربن های فعال غالباً از زغال سنگ تولید می شوند. با این وجود گریدهایی از کربن فعال که پایه سلولزی دارند، معمولاً از پوسته نارگیل، گردو و بادام تولید می گردند.

تخلخل در کربن فعال

کربن فعال ساختار متخلخلی با مساحت سطحی بالاتر از 1000 متر مربع بر گرم دارد. این ساختار متخلخل در تعیین ویژگی ها و عملکرد کربن اکتیو به عنوان ماده ای جاذب نقش مهمی را ایفا می کند. کربن اکتیو باید حاوی دامنه وسیعی از حفره ها باشد تا ماده جذب شونده به آسانی درون تخلخل های کربن نفوذ کرده و ذراتی با اندازه مولکولی معینی را به خود جذب کند. حفره های کربن فعال براساس سیستم طبقه بندی IUPAC به سه دسته کلی حفره های میکرو، حفره های مزو و ماکرو طبقه بندی می شوند که در زیر به توضیح آنها می پردازیم:

• میکرو تخلخل (Micropores):
اگر ذرات کربن فعال حاوی حفره های کوچک با قطر کمتر از 10 آنگستروم (1 نانومتر) باشند، حفره های این کربن را اصطلاحاً میکروتخلخل می گویند. به منظور جذف طعم و بو توسط کربن اکتیو لازم است که کربن حاوی تعدادی میکروتخلخل باشد.

• مزو تخلخل (Mesopores):
اگر حفره های میکروسکوپی کربن اکتیو، قطری بین 1 تا 25 نانومتر داشته باشد، به آنها مزوتخلخل گفته می شود.

• ماکرو تخلخل (Macropores):
اگر کربن فعال دارای تخلخل هایی با ابعاد بیشتر از 25 نانومتر باشد به آنها ماکرو تخلخل گفته می شود.

توزیع اندازه حفره ها در جذب کربن اکتیو در فاز گاز و مایع نقش مهمی ایفا می کند. کربن جاذب گازی دارای منافذ و حفره های بسیار ریزی است که مولکول های گاز را به سرعت در منافذ خود به دام می اندازد، اما این فرایند در جذب مایعات محدودتر عمل می کند. اما کربن فعال جاذب مایعات، دارای توزیع یکنواخت تری از تخلخل مختلف است. حفره های بزرگ و متوسط در این کربن مولکول های بزرگ را در خود جای داده و مایع نیز به آسانی در منافذ ریز کربن نفوذ می کند.

ماده خام کربن اکتیو 

کربن فعال دانه‌ای را می‌توان از مواد خام کربنی مختلف تولید کرد که هر کدام از آنها کیفیت‌های معمولی را به مجرای نهایی تولید می‌کنند. گریدهای تجاری معمولاً از پوسته نارگیل و سایر آجیل ها، زغال سنگ قیر و زغال سنگ، کک نفتی و خاک اره، پوست و سایر محصولات چوبی تهیه می شوند. به طور کلی، پوسته مهره‌ها و کک‌های نفتی کربن‌های بسیار سخت با ساختار منفذی تولید می‌کنند که مشخصه آن این است. مقاومت. باید تاکید کرد که تکنیک‌های تولید خاص ممکن است کربن‌هایی تولید کند که از هنجار یک ماده خام معین فاصله می‌گیرد.

چگالی ظاهری کربن فعال

چگالی جامد یا اسکلتی اکثر کربن‌های فعال بین 2.0-2.1 گرم در سی‌سی یا حدود 125-130 پوند بر فوت مکعب متغیر است. با این حال، این ماده ای را توصیف می کند که اساساً هیچ سطح سطحی و ظرفیت جذب ندارد. برای GAC، چگالی بسیار عملی تر، چگالی ظاهری (A.D.) یا جرم حجم معینی از ذرات جاذب است. این چگالی به دلیل وجود منافذ درون ذرات و فضای خالی بین ذرات به طور قابل توجهی کمتر از چگالی جامد خواهد بود. در اکثر GAC های تجاری، تغییرات A.D بین 0.4-0.5 g/cc یا بین 25-31 پوند بر فوت مکعب است.

از آنجایی که کربن‌های فعال دانه‌ای در جاذب‌هایی با حجم ثابت استفاده می‌شوند، می‌توان از مقادیر چگالی ظاهری برای محاسبه فعالیت حجمی استفاده کرد که ممکن است به تعیین ظرفیت کاری یک جاذب با بارهای کربن جایگزین کمک کند. به عنوان مثال، فرض کنید کربن A ید را جذب می کند تا عدد ید استاندارد شده 1100 میلی گرم در گرم تولید کند، و دارای A.D 0.4 گرم در سی سی است. . با ضرب A.D در مقدار فعالیت پایه وزنی، کربن A دارای ظرفیت ید حجمی 440 میلی گرم بر سی سی است در حالی که کربن B دارای مقدار 475 میلی گرم بر سی سی است. بنابراین، کربن B که فعالیت کمتری دارد، ممکن است در واقع کار بیشتری انجام دهد و بنابراین عمر مفید بیشتری نسبت به کربن A با حجم برابر دارد. اگر قیمت کربن B اجازه پر کردن یک جاذب معین را با وزن بیشتر مورد نیاز می داد، بنابراین می تواند مقرون به صرفه ترین جاذب در بین این جاذب ها بر اساس هزینه خالص باشد.

از آنجایی که آزمایش‌های استاندارد فعالیت با کربن خشک شده در کوره انجام می‌شود، بلافاصله مشخص خواهد شد که چرا مقادیر بالای A.D که رطوبت اضافه را منعکس می‌کنند، مزایایی را که در بالا نشان داده شده است، ایجاد نمی‌کنند. به طور مشابه، چگالی بالا به دلیل سطوح فعالیت بسیار پایین، یا خاکستر یا باقیمانده زغال غیرفعال ناشی از فعال‌سازی مجدد، یا هر عامل تقلبی غیر کربنی معمولاً برای عمر مفید و توانایی جاذب برای تولید سیالات با خالص‌سازی بالا مفید نخواهد بود.

انتخاب کربن فعال ( اکتیو ) مناسب

هر منبع تولید کربن، دارای ساختار منحصر به فردی می باشد که می تواند بر اساس ویژگی های خاص خود منافذی با حفره های کوچک (میکروتخلخل)، حفره های متوسط (مزوتخلخل) یا حفره های بزرگ (ماکروتخلخل) ایجاد کند.

کربن فعال پایه گیاهی تولید شده از پوست نارگیل دارای درصد بالایی از میکروتخلخل ها می باشد و به منظور حذف آلاینده های بسیار ریز انتخاب مناسبی محسوب می شود. کربن اکتیو پایه چوب نیز دارای ماکروتخلخل های بیشتری است که جهت رنگزدایی و حذف آلاینده های بزرگتر مناسب تر می باشد. کربن فعال تولید شده توسط زغال سنگ نیز دارای ساختار منافذی است که برای حذف آلاینده های آلی عمومی انتخاب مناسبی به شمار می آید. بنابراین نوع و اندازه حفره ها در کاربرد کربن فعال نقش مهمی را ایفا می کند. حفره های کربن فعال پایه چوب و پوست نارگیل به ترتیب دارای بزرگترین و کوچکترین حفره ها می باشند.

اگر اندازه مولکولی ذرات آلاینده سایز کمتر از 10 نانومتر (100 آنگستروم) داشته باشند، استفاده از کربن فعال پایه نارگیل توصیه می گردد. در صورتی که میانگین اندازه مولکولی ذرات آلاینده بین 100 تا 1000 آنگستروم باشد، استفاده از کربن اکتیو پایه زغال سنگ بدین منظور بهتر است. برای حذف آلاینده هایی با اندازه مولکولی بالاتر از 1000 آنگستروم، کربن فعال پایه چوب انتخاب مناسبی محسوب می شود.

عدد یدی (Iodine Number) کربن فعال
عدد یدی یکی از فاکتورهای مهم تعیین کننده قدرت جذب مواد ناخالصی و عمر باقیمانده کربن اکتیو به شمار می آید. به بیانی کامل تر این ویژگی کربن فعال در واقع بیانگر میزان تخلخل هایی از کربن است که توسط جذب ید از محلول حاوی کربن اندازه گیری شده است. شاخص عدد یدی کربن معمولاً برحسب میلی گرم ید جذب شده به ازای هر گرم کربن فعال گزارش می شود. با توجه به ابعاد مولکولی عنصر ید می توان دریافت که کربن فعالی که عدد یدی بالاتری دارد، در جذب موادی با وزن مولکولی پایین تر و قطر کمتر از 20 آنگستروم توانایی بیشتری از خود نشان می دهد. البته فاکتورهای دیگری نظیر قدرت جذب انتخابی، رطوبت، محتوای خاکستر، مساحت سطحی و … نیز در تعیین کیفیت کربن فعال اهمیت بسزایی دارند.

طبق مطالب بالا، از شاخص عدد یدی کربن اکتیو برای پیش بینی اندازه میکروحفره ها (micropores) در کربن استفاده می شود. از آنجایی که این ویژگی مهم عمر مفید کربن اکتیو را به خوبی نشان می دهد، بنابراین پس از مدتی استفاده عدد یدی کربن فعال تغییر کرده، بنابراین اندازه گیری های بعدی عدد یدی کربن قطعاً مقادیر پایین تری را نشان می دهد.

تاثیر عدد یدی در کیفیت کربن اکتیو
قدرت جذب کربن اکتیو معمولاً توسط شاخص به نام عدد یدی مشخص می شود. به منظور عمکرد مناسب کربن فعال باید عدد یدی در محدوده 500 تا 1200 (میلی گرم بر گرم) باشد. هر چه کربن فعال دارای عدد یدی بالاتر باشد، کربن اکتیو منافذ، سطح تماس و درنتیجه فعالیت (اکتیویته) بیشتری خواهد داشت. بنابراین، این کربن قدرت بالایی برای جذب گاز و ناخالصی های دیگر با وزن مولکولی پایین تر و قطر کمتر از 20 آنگسترم از خود نشان می دهد. کربن اکتیو دارای عدد یدی بالاتر برای جذب مواد آلی با جذب ضعیف از ظرفیت بالاتری برخوردار خواهد بود. این درحالی است که کربن های فعال با عدد یدی پایین ممکن است دارای تخلخل های بزرگتری باشد که جهت جداسازی ذرات آلی بزرگ مناسب تر است. عدد یدی یکی از مهمترین مشخصات کربن اکتیو است و برای کربن فعال مورد استفاده در فاز مایع اندازه گیری آن اهمیت بسزایی دارد.

مش کربن فعال (اکتیو)

اصطلاح مش، شاخص استانداردی است که برای توصیف اندازه و دانه بندی مواد پودری و به ویژه پودر های میکرونیزه (ابعاد میکرومتری) در سال های 1986 تا 1987 به وجود آمد. با استفاده از آنالیزهای آزمایشگاهی و نمونه برداری از ماده پودری توزیع اندازه ذرات (particle size distribution) موجود در ماده اندازه گیری می شود. شاخص مش مواد پودری یکی از پارامترهای مهم کیفیت آنها می باشد و معمولاً توسط اندازه اکثریت ذرات اندازه گیری می شود.

کربن اکتیو گرانول (GAC) در واقع نوع کربن فعال با اندازه ای است که از مش سایز 80 عبور نکند. از این رو برخلاف کربن اکتیو پودری (PAC)، کربن گرانوله را می توان به تنهایی در فرایندی مشابه فیلتر جاذب استفاده نمود.

کربن فعال پودری، اصطلاحاً به کربن فعالی گفته می شود که ذرات آن دارای قطری کمتر از 1 میلیمتر باشند و بر روی غربال مش سایز 50 (قطر 0.297 میلیمتر) باقی بمانند. در این کربن در واقع 95 تا 100 درصد از ذرات قطری کوچکتر از 0.297 میلیمتر دارند. بنابراین ذراتی که از غربال مش 80 عبور می کنند نیز در این گروه قرار دارند. مزیت مهم کربن فعال پودری سطح فعال در واحد حجم بالای آن می باشد، اما این کربن به دلیل ذرات ریز خود با افت فشار بالایی مواجه خواهد شد. بنا بر تعریف اصطلاح مش، کربن گرانوله سایز 40*20 شامل ذراتی است که در محدوده مش سایز 20 تا 40 باشند. به این معنی که این ذرات از مش استاندارد سایز 20 (0.84 میلیمتر) عبور کرده، اما بر روی مش سایز 40 باقی می مانند.

براساس استاندارد بین المللی ASTM مش هایی با سایز مختلف تعریف می شود که توسط جدول زیر می توان آنها را به میلیمتر و اینچ تبدیل نمود. برخی مش های مستعمل در محصولات کربن اکتیو در جدول آمده است:

 

اندازه ذرات کربن فعال

اندازه بیشتر کربن‌های فعال دانه‌ای توسط محدوده غربال ایالات متحده ارائه می‌شود که اکثر ذرات را در توزیع اندازه‌ها شامل می‌شود. معمولاً این محدوده 85-95٪ از کل محصول را پوشش می دهد، با چند درصد اندازه های کمی بزرگتر و کوچکتر که بر اساس مشخصات مجاز است. رویکرد مشابهی گهگاه با Tyler Screen یا سایر اندازه های صفحه نمایش استفاده می شود. کربن پلت شده، اگرچه واقعاً دانه ای نیست، اغلب با روش محدوده غربال یا قطر گلوله ها توصیف می شود.

محدوده اندازه غربال معمولی فاز بخار ایالات متحده 4×6، 4×8، 4×1 0، 6×16 و 12×30 است. کربن‌های فعال دانه‌ای فاز مایع معمولاً تا حدودی کوچک‌تر هستند و 30×8، 20×12، 40×12 و 50×20 رایج هستند. توضیحات دقیق غربال در کتابچه های مهندسی یافت می شود، بنابراین فقط چند اندازه معرف در اینجا آورده شده است:

از آنجایی که حذف ناخالصی مستلزم انتشار ماده جاذب در ساختار درون ذره است، با کاهش اندازه ذرات، سرعت جذب افزایش می یابد. همانطور که سیال از طریق یک جاذب جریان می یابد، افزایش سرعت جذب به عمق بستر جاذب و زمان تماس کمتری برای منطقه ای که در آن جاذب حذف می شود نیاز دارد. این ناحیه جذب عملکردی جبهه موج جذب یا منطقه انتقال ~ نامیده می شود. با این حال، با هر سیال معین، کاهش اندازه ذرات مسئولیت افزایش مقاومت جریان یا افت فشار را به همراه دارد. در عمل، اندازه ذرات برای ایجاد تعادل منطقی بین مزایای رقابتی سرعت جذب سریع و حذف موثر، در مقابل افزایش مقاومت جریان و هزینه‌های پمپاژ بالاتر انتخاب می‌شوند.

کربن اکتیو جاکوبی

کربن اکتیو یکی از مهمترین مواد مورد استفاده در صنایع تصفیه آب و فاضلاب است که عمدتاً به دو شکل پودری و گرانول (و گاهی به شکل میله ای) تولید می شود.

محصولات کربن های فعال موجود در بازار دارای برندهای متنوع سوئدی، هلندی، چینی و ایرانی و کیفیت های متفاوت هستند. کمپانی سوئدی جاکوبی (Jacobi) بزرگترین و مشهورترین شرکت های تولید کننده کربن فعال جاکوبی در اروپا می باشد که این کربن فعال در صنایع مهمی مانند تصفیه آب، رنگ زدایی از قند و شکر و نیز بازیافت طلا کاربرد وسیعی دارد. کربن های فعال جاکوبی از بهترین مواد خام اولیه و در گریدهای مختلف تولید شده اند که پرکاربردترین گرید آنها در ایران کربن فعال گرید Aqua sorb 1000 و Aqua sorb 2000 هستند.

کربن فعال گرانول جاکوبی Aqua sorb 1000 محصولی بسیار مقرون به صرفه از شرکت جاکوبی می باشد که از زغال سنگ بیتمنس (Bituminous) با خلوص عالی تولید شده است. این کربن فعال بین جذب سطحی و حمل و نقل منافذ تعادل مطلوبی ایجاد می کند و در دامنه وسیعی از مصارف صنعتی در تصفیه آب عملکرد مطلوبی را از خود نشان می دهد. این محصول نسبت به کربن فعال جاکوبیAqua sorb 2000 دارای کاربرد گسترده تری می باشد.

مش های متداول کربن اکتیو جاکوبی

محصولات کربن اکتیو کمپانی جاکوبی (Jacobi) در سه نوع کربن پودری، گرانوله و میله ای تولید شده اند و براساس مش های استاندارد ASTM دارای انواع زیر می باشند:

کربن فعال گرانول مش 50*20 (0.35 تا 0.85 میلیمتر)

• کربن فعال گرانول مش 30*8 (0.60 تا 2.36 میلیمتر)

• کربن فعال گرانول مش 20*8 (0.85 تا 2.36 میلیمتر)

• کربن فعال گرانول مش 16*8 ( 1.18 تا 2.36 میلیمتر)

• کربن فعال گرانول مش 40*12 (0.425 تا 1.70 میلیمتر)

• کربن فعال پودری مش 200 (0.074 میلیمتر)

کربن گرانول جاکوبی مش 30*8 دارای ذرات با قطر 0.60 تا 2.36 میلیمتر می باشد و پرکاربردترین مش کربن محسوب می شود. این مش کربن فعال عمدتاً برای استفاده در فاز مایع تولید می شود. برخلاف انواع دیگر محصولات این کمپانی کربن های فعال میله ای جاکوبی تنها براساس قطر ذرات خود در محدوده 1.5 تا 6 میلیمتر نامگذاری می شوند.

کاربردهای کربن اکتیو براساس مش آنها
کاربردهای مهم کربن فعال براساس مش و سایز اندازه ذرات مختلف را می توان در مصارف صنعتی زیر دسته بندی نمود:

• تصفیه گاز:
فیلترهای کربن فعال دارای کاربرد وسیعی در واحدهای تصفیه گاز هستند. در میان مش های متنوع کربن فعال، استفاده از مش های 50*7 و 30*8 جهت تصفیه گاز در واحدهای صنعتی مطلوب تر است.

• فاز مایع:
محبوب ترین و پرکاربردترین نوع کربن فعال در فاز آبی، مش هایی با سایز 30*8 و 40*12 می باشند که به علت ایجاد تعادل مناسب بین پارامترهایی نظیر سایز، مساحت و افت فشار در کربن اکتیو گرانوله کاربرد بیشتری دارند. علاوه بر این از کربن اکتیو گرانوله در سایزهای 20*8 و 40*20 نیز در فاز مایع استفاده می گردد. کاربردهای مهم این کربن های فعال در فاز مایع معمولاً جهت جداسازی رنگ، بو، طعم و ناخالصی های محلول و همچنین بازیافت ماده موردنظر درون یک محلول است.

• فاز بخار:
کربن اکتیوی که عمدتاً در فاز بخار مورد استفاده قرار می گیرد، دارای سطح فعالی در محدوده 1000 تا 2000 متر مربع بر گرم است. این کربن فعال ذرات بزرگتر، متراکم تر و مستحکم تری دارد. مش های متداول این کربن اکتیو معمولاً مش های سایز 6*4، 8*4 و 10*4 می باشد. مزیت های مهم استفاده از کربن فعال در فاز گازی به طور کلی شامل ظرفیت جذب بالا (در واحد حجم)، جذب حجم بالاتری از گاز در مجاروت با رطوبت، ظرفیت نگهداری بالا، آزاد شدن مواد جذب شده با افزایش دما و کاهش فشار می باشند.

• فیلترهای کارتریج:
در فیلترهای تصفیه آب کارتریج معمولاً انتخاب کربن فعال با سایز مش 50*20 و 40*12 مناسب تر است.

• مصارف عمومی:
مش های 40*12 و 30*8 کربن فعال در مقایسه با سایزهای دیگر برای استفاده در مصارف عمومی انتخاب مناسب تری محسوب می شود.

سختی


سختی و مقاومت در برابر سایش عموماً در همه کربن‌های فعال دانه‌ای مفید هستند، اگرچه سود عملیاتی آنها می‌تواند بسیار متفاوت باشد. در طرح‌ها و محدوده‌های عملیاتی جاذب رایج، همه کربن‌های فعال گرانولی تجاری می‌توانند وزن خود و اثرات فشار ناشی از جریان سیال را تحمل کنند. بنابراین در سیستم‌هایی که کربن‌های فعال دانه‌ای یک بار استفاده می‌شوند یا به ندرت مورد استفاده قرار می‌گیرند، ویژگی‌های سختی ممکن است اهمیت کمی داشته باشند یا اصلاً اهمیت نداشته باشند. برعکس، اگر کربن برای یک مرحله بازسازی در معرض جابجایی مکرر قرار گیرد، در معرض گردش های حرارتی با بازسازی در محل قرار گیرد، یا باید در برابر لرزش بیش از حد مقاومت کند، سختی ممکن است بسیار مهم شود. برای مثال، ریزگردها (گرد و غبار) ناشی از کار با کربن نرم در یک سیستم با استفاده از فعال‌سازی مجدد حرارتی ممکن است تلفات را در خود کوره فعال‌سازی مجدد دو یا سه برابر کند. در سیستم‌های بازیافت حلال که از چرخه‌های بخار برای بازسازی استفاده می‌کنند، کربن‌هایی که به آسانی می‌شکنند، می‌توانند به‌طور مکرر افت فشار را به اندازه‌ای افزایش دهند که نیاز به غربالگری مجدد و پر کردن یا جایگزینی جاذب داشته باشد.

در ارزیابی اعداد سختی، باید به خاطر داشت که آزمون سختی کربن‌های فعال دانه‌ای هیچ ارتباطی با مقیاس‌های سختی مورد استفاده برای پلاستیک‌ها، فلزات یا مواد معدنی ندارد. یک کربن با سختی 98، به طور قابل ملاحظه‌ای سخت‌تر از یکی از 80 است، اما حتی مواد سخت‌تر مانند الماس، فولاد و مس، حتی اگر در سختی واقعی متفاوت باشند، همگی بر اساس آزمایش سختی کربن‌های فعال دانه‌ای 100 گزارش می‌شوند. .

خاکستر


اگر بخشی از مواد خام کربن باشد، خاکستر به طور کلی بین 2-20 درصد وزنی در کربن‌های فعال گرانولی تجاری تغییر می‌کند. بخشی از خاکستر کل ممکن است محلول در آب باشد، معمولاً مقدار بیشتری محلول در اسید است، و بقیه در عمق ساختار اسکلتی کربن است تا به طور موثر نامحلول باشد. خاکستر حاصل از کربن‌های پوسته چوب و مهره‌ها معمولاً غنی از فلزات قلیایی است، در حالی که خاکستر حاصل از زغال سنگ عمدتاً اکسیدهای آلومینیوم، سیلیکون و آهن است. برای موارد محدودی که در آن آثار خاکستر محلول یا واکنش پذیر قابل اعتراض است، کربن های فعال دانه ای که از قبل با آب یا اسیدها شسته شده اند در دسترس هستند، یا گریدهای مبتنی بر مواد خام خاص ممکن است سطح خاکستر کل یا اجزای خاکستر خاص را به حداقل برسانند.

خاکستر طبیعی معمولاً برای فرآیند جذب مضر نیست و آزمایش‌های استاندارد فعالیت، کارایی کربن‌های فعال دانه‌ای از جمله وزن خاکستر را گزارش می‌کنند. با این حال، در برخی از کربن‌های فعال دانه‌ای بازسازی‌شده، خاکستری که باقی‌مانده استفاده‌های قبلی است، ممکن است برخی یا تمام ساختار ریز منافذی را که برای حذف مواد آلی به سطوح بسیار پایین حیاتی است، مسدود کند. به طور مشابه، اگر خاکستر به دلیل آغشته شدن قبلی برای استفاده دیگر، یا به دلیل هر تقلب دیگری باشد، عملکرد کربن ممکن است به طور جدی به خطر بیفتد.

pH کربن فعال


عصاره آب کربن فعال برای گزارش pH استفاده می شود. کربن‌های پایه زغال سنگ تصفیه نشده معمولاً به حالت خنثی نزدیک هستند، در حالی که کربن‌های پوسته‌ای و چوبی قلیایی‌تر هستند. اکثر GAC های درمان نشده بین pH 6-10 تغییر می کنند، اما اسیدها یا قلیاهای اضافه شده ممکن است این محدوده را بیشتر گسترش دهند.

در تصفیه آب و محلول‌های آبی، pH کربن‌های فعال دانه‌ای باید با pH ترجیحی محلول در تضاد باشد. بیشتر مواد آلی بهتر است از محلول کمی اسیدی با pH 5-7 جذب شوند. با این حال، pH ابتدایی GAC روی pH محلول تیمار شده برای مدت طولانی تأثیر نخواهد گذاشت (اگرچه جذب‌های جذب شده ممکن است pH محلول را تغییر دهند).

کربن های اشباع شده

سطح بالا در واحد وزن یا حجم می تواند کربن فعال دانه ای را به بستری موثر برای توزیع مواد دیگر به شکل قابل کنترل تبدیل کند. مواد اشباع کننده ممکن است کاتالیزور باشند، یا ممکن است مواد شیمیایی واکنشی باشند که برای بهبود میزان جذب، گزینش پذیری یا ظرفیت برای برخی از جاذب ها اضافه می شوند. نمونه‌های دومی شامل کربن‌هایی با سرعت حذف سریع‌تر برای سولفید هیدروژن و سایر گازهای اسیدی است، برخی با قابلیت حذف آمونیاک و آمین‌های سبک‌تر، و برخی با ظرفیت افزایش‌یافته برای کاهش بخار جیوه. کربن های آغشته معمولاً 75 درصد یا بیشتر از قابلیت جذب فیزیکی کربن پایه را حفظ می کنند، بنابراین اغلب برای جذب فیزیکی ترکیبی و جذب شیمیایی استفاده می شوند. اینکه آیا یک کربن فعال دانه ای آغشته شده مقرون به صرفه خواهد بود یا خیر، اغلب به این بستگی دارد که آیا یک ماده جاذب خاص تنها، یا اولیه، کاندید حذف است.

کیفیت کربن اکتیو به چه چیزهایی بستگی دارد

در تولید کربن فعال پایه گیاهی می توان از زغال پوسته نارگیل استفاده کرد که در صورت تماس با آب هیچ نوع ماده شیمیایی مضری تولید نمی کند. خواص کربن اکتیو پس از تولید معمولاً براساس میزان فعالیت (واکنش پذیری) و ویژگی های فیزیکی آن سنجیده می شود. علاوه بر شاخص هایی مانند عدد یدی و اندازه ذرات (مش) کربن، پارامترهای دیگری که در کیفیت کربن فعال اهمیت بسزایی دارند، شامل موارد زیر هستند:

• عدد ملاس (Molasses number):
عدد ملاس در واقع شاخصی است که میزان توانایی کربن فعال در جذب مولکول هایی با ابعاد بزرگتر از 2 نانومتر (20 آنگسترم) را نشان می دهد.

• عدد تانین (Tannin number):
این ویژگی کربن معمولاً براساس تعداد قسمت در یک میلیون اندازه گیری می شود و نشانگر توانایی کربن فعال در جذب مخلوط مولکول های بزرگ و متوسط است.

عدد متیلن بلو (Methylene blue number):
این شاخص بیانگر توانایی کربن اکتیو در جذب مولکول هایی با ابعاد متوسط است.

• کلرزدایی (Dechlorination):
یکی از پارامترهای مهم ارزیابی کلرهای موجود در آب، نیمه عمر کلرزدایی آنها است. این ویژگی در واقع نشانگر میزان راندمان حذف کلر توسط کربن می باشد. طول نیمه عمر کلرزدایی نشان دهنده عمق مورد نیاز کربن جهت کاهش سطح کلریک موجود در سیال از میزان 5 به 5.3 قسمت در یک میلیون است. به بیانی روشن تر کربن های فعالی دارای نیمه عمر پایین تر، عملکرد و بازده بالاتری را از خود نشان می دهند.

• چگالی ظاهری یا وزن مخصوص ظاهری (Apparent density):
چگالی ظاهری بالای کربن فعال، بیانگر کیفیت مطلوب تر آن می باشد و معمولاً دارای مقداری در محدوده 2000 تا 2100 کیلوگرم بر متر مکعب است. از آنجایی که کربن اکتیو ساختاری متخلخل و میزان فضای خالی بالایی دارد، بنابراین چگالی واقعی آن کمتر از 400 تا 500 کیلوگرم بر متر مکعب است. این ویژگی بیانگر چگالی کربن در بالاترین بازده تراکم است و برحسب واحدهای g/cc یا lbs/cf گزارش می شود.

• سختی یا عدد ساییدگی (Hardness/ Abrasion number):
شاخص ساییدگی و سختی کربن فعال در واقع بیانگر مقاومت کربن در برابر ساییدگی و حفظ استحکام و ساختار آن است. این ویژگی کربن به میزان بالایی به نوع ماده اولیه و میزان فعالیت و واکنش پذیری آن وابسته است.

مقدار خاکستر (Ash content):
این ویژگی نشان دهنده میزان مواد غیر کربنی موجود در کربن فعال است، زیرا همه مواد پایه کربن حاوی مقدار اندکی خاکستر می باشند که این میزان بسته به نوع و ترکیب آنها متفاوت است. برای مثال کربن های فعال پایه گیاهی پوسته نارگیل دارای میزان بالاتری فلزات قلیایی خاکی هستند، اما کربن های پایه زغال حاوی مقدار فلزات سنگین بالاتری می باشند. تشکیل خاکستر معمولاً سبب کاهش میزان فعالیت کلی کربن و عملکرد آن می شود. باید توجه داشت که سطح خاکستر محلول در اسید یا آب از خاکستر کل اهمیت بالاتری دارد. کربن های فعال با سطح خاکستر محلول پایین معمولاً در مصارف دریایی و تولید آب تازه مورد استفاده قرار می گیرند، زیرا این کربن از رشد گیاههان و جلبک ها در آب و نیز مسومیت با فلزات سنگین ممانعت می کند. استاندارد مورد استفاده در اندازه گیری سطح خاکستر کربن فعال، استاندارد بین المللی ASTMD 2866-2011می باشد.

• فعالیت تتراکلریدی کربن فعال (Carbon tetrachloride activity):
کربن تتراکلرید ماده ای بسیار سمی است و به دلیل آنکه به سرعت به بخار تبدیل می شود، استنشاق آن بسیار خطرناک می باشد. میزان جذب بخار تتراکلرید کربن اشباع شده پارامتر مهمی است که برای تعیین میزان تخلخل و اکتیویته کربن اندازه گیری می شود.

• میزان PH:
یکی از ویژگی های کربن فعال میزان PH آن است. PH کربن در فرایند جذب و نگهداری مواد جذب شده بسیار موثر می باشد. کربن فعال تولید شده از پوسته نارگیل معمولاً PH بین 9 تا 11 دارد.

• میزان رطوبت:
رطوبت کربن اکتیو بیانگر میزان آبی است که در شرایط محیطی مطلوب به شکل فیزیکی با کربن اکتیو پیوند ایجاد کرده است. جهت عملکرد مطلوب کربن فعال میزان رطوبت مجاز آن معمولاً در بازه 3 تا 6 درصد می باشد.

فیلتر کربن فعال

تمام مواد آلی موجود در آب دارای ساختار کربنی هستند و موجب کدورت، بو و طعم نامطبوع و تاثیر منفی بر کیفیت آب خواهند شد. فیلتر کربنی به دلیل دارا بودن کربن اکتیو قادر می باشد که پس از واکنش با مواد آلی به میزان بالایی آنها را به خود جذب کند. از فیلتر کربن اکتیو معمولاً به عنوان فیلتر پیش تصفیه دستگاه تصفیه آب صنعتی استفاده می شود. شکل و جنس فیلتر کربنی مشابه فیلتر شنی می باشد و اجرای مهم آن شامل یک مخزن، شیر ورودی و خروجی، سیلیس و کربن اکتیو است. بدنه اصلی این فیلتر معمولاً از جنس فلزی (استیل) یا FRP (فایبرگلاس) ساخته می شود.

نکته مهمی که جهت راه اندازی فیلتر کربنی باید توجه شود این است که در این فیلتر علاوه بر کربن فعال از سیلیس نیز استفاده می گردد که در جذب مواد جامد موجود در آب نقش مهمی را ایفا می کند. به این منظور درون مخزن فیلتر ابتدا لایه ای از سیلیس ریخته شده و روی آن را با کربن فعال می پوشانند.

فعال سازی کربن فعال ( احیا کربن اکتیو )

همانطور که قبلا توضیح داده شد، فعال سازی کربن اغلب در کوره های دمای بالا، تحت شرایط اکسیداسیون ملایم انجام می شود. همانطور که از نام آن پیداست، فعال سازی مجدد به استفاده از یک فرآیند مشابه برای تبخیر و اکسید کردن مواد جذب شده روی کربن های مصرف شده اشاره دارد. اصطلاح فعال‌سازی مجدد ممکن است با Re-Qeneration که به بخاردهی یا روش‌های دیگر برای بازگرداندن بخشی از ظرفیت جذب GAC اشاره دارد، اگرچه اصطلاحات معمولاً با هم عوض می‌شوند، در تضاد باشد. فعال‌سازی مجدد تقریباً همیشه تغییرات قابل‌اندازه‌گیری در ساختار منافذ ایجاد می‌کند، به دلیل مجسمه‌سازی اکسیداتیو اضافی سطح کربن و اغلب، رسوبات ذرات باقیمانده یا مواد معدنی. در موارد معدودی، کربن‌های فعال دانه‌ای دوباره فعال‌شده بهتر از مواد اولیه یا همان مواد اولیه عمل می‌کنند، اما در بسیاری موارد دیگر ممکن است کاهش کارایی نسبی یا کاهش تدریجی افزایش کارایی وجود داشته باشد. وقتی با کاهش کارایی مواجه می‌شویم، معمولاً در ساختار ریز منفذ بیشتر مشخص می‌شود، بنابراین زمانی که آخرین آثار آلودگی باید حذف شود، از نظر عملیاتی مهم‌تر است.

فعال‌سازی مجدد اختصاصی، که در آن کربن فعال دانه‌ای جدا می‌شود و به همان استفاده بازگردانده می‌شود، نسبت به استفاده از یک GAC فعال شده از یک کاربرد قبلی متفاوت، یا مخلوطی از کربن‌های فعال دانه‌ای فعال شده از انواع کاربردهای قبلی، قابل پیش‌بینی‌تر است. با این حال، فعال سازی مجدد اختصاصی برای مقادیر مصرف شده GAC زیر چندین تن غیر عملی است. اثربخشی هزینه کربن‌های فعال شده مجدد در مقابل کربن بکر را می‌توان با توجه به الزامات عملکرد، عمر سرویس حجمی نسبی، و هزینه حجمی مواد متفاوت دانست (هزینه به ازای هر واحد وزن ممکن است گمراه‌کننده باشد، زیرا کربن‌های فعال شده مجدداً اغلب چگالی ظاهری بالاتری دارند). با توجه به تغییرات احتمالی در کربن های فعال شده، همچنین می توان فهمید که یک تامین کننده معتبر همیشه باید مشخص کند که آیا GAC بکر یا فعال شده مجدد ارائه می شود.

سوالات متداول جهت خرید و استعلام قیمت کربن فعال ( اکتیو )


کربن فعال یا زغال فعال عنصر متخلخلی است که ترکیبات عمدتاً آلی موجود در گاز یا مایع را به دام می اندازد. این کار را با چنان اثربخشی انجام می دهد که پرکاربردترین عامل تصفیه کننده توسط انسان است.
ترکیبات آلی از متابولیسم موجودات زنده به دست می آیند و ساختار اصلی آنها از زنجیره ای از اتم های کربن و هیدروژن تشکیل شده است. از جمله تمام مشتقات دنیای نباتی و جانوری از جمله روغن و ترکیبات حاصل از آن است.

خاصیت یک جامد برای چسبیدن یک مولکول در حال جریان به دیواره های خود را “جذب” می گویند. جامد را “جاذب” و مولکول “جاذب” نامیده می شود.

پس از فیلتراسیون – که برای حفظ جامدات موجود در یک سیال در نظر گرفته شده است – هیچ فرآیند خالص سازی با کاربردهای بیشتر از کربن فعال وجود ندارد.

تصفیه آب.
کربن فعال آفت‌کش‌ها، چربی‌ها، روغن‌ها، مواد شوینده، محصولات جانبی ضدعفونی، سموم، ترکیبات رنگ‌ساز، ترکیبات تولید شده از تجزیه جلبک‌ها، سبزیجات یا متابولیسم حیوانات را حفظ می‌کند.

بو زدایی و تصفیه هوا
به عنوان مثال. در ماسک‌های کارتریجی، سیستم‌های گردش هوا در فضاهای عمومی، دریچه‌های زهکشی و تصفیه‌خانه‌های آب، غرفه‌های کاربرد رنگ، فضای ذخیره‌سازی کلاه یا استفاده از حلال‌های آلی.

درمان افراد مبتلا به مسمومیت حاد
کربن فعال یک “پادزهر جهانی” در نظر گرفته می شود و در اورژانس ها و بیمارستان ها استفاده می شود.

تصفیه شکر
زغال سنگ پروتئین هایی را حفظ می کند که به آب نیش رنگ می دهند. هدف اصلی این فرآیند جلوگیری از تخمیر و فاسد شدن شکر است.

حذف رنگ روغن گیاهی
رنگ را از روغن نارگیل، گلوکز ذرت و سایر مایعات مورد استفاده در صنایع غذایی پاک می کند.

رفع بو و حذف رنگ تقطیر الکلی
رنگ و بو را از شراب های انگور پاک می کند و عرقیات از منابع دیگر را از بین می برد.

بازیابی طلا
طلایی که با فرآیند شناورسازی از مواد معدنی جدا نمی شود، در سیانید سدیم حل شده و به کربن فعال جذب می شود.

برای خرید و استعلام قیمت کربن فعال میتوانید با کارشناسان آبنوس پالایش در ارتباط باشید . 

20 نظر

  1. کربن فعال جاکوبی 1000 رو معمولا استفاده می کردیم و الان نمونه جدیدی که تهیه کردیم، کیفیت آب تصفیه شده دستگاه رو نسبت به نمونه قبلی یه کم پائین آورده. این مورد به خاطر خلوص کم کربن فعال می تونه ایجاد بشه؟ و این که کربن اکتیو جاکوبی اصل رو چطور می تونم از سایت شما سفارش بدم؟

  2. کربن اکتیو جاکوبی 1000 یا 2000 موجود دارید و اگر حمل و نقلش رو خودمون بخوایم انجام بدیم توی تهران کجا باید سفارش رو تحویل بگیریم؟

  3. کربن فعال جاکوبی 1000 رو معمولا استفاده می کردیم و الان نمونه جدیدی که تهیه کردیم، کیفیت آب تصفیه شده دستگاه رو نسبت به نمونه قبلی یه کم پائین آورده. این مورد به خاطر خلوص کم کربن فعال می تونه ایجاد بشه؟ و این که کربن اکتیو جاکوبی اصل رو چطور می تونم از سایت شما سفارش بدم؟

  4. کربن اکتیو جاکوبی 1000 یا 2000 موجود دارید و اگر حمل و نقلش رو خودمون بخوایم انجام بدیم توی تهران کجا باید سفارش رو تحویل بگیریم؟

  5. کربن اکتیو ایرانی یا خارجی از نظر کیفیت با هم خیلی فرق دارند؟ چون حجم کربن فعالی که باید استفاده کنیم خیلی زیاده می خواستم اگر از نظر کیفیت تفاوت چندانی ندارند از کربن فعال ایرانی استفاده کنم

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.