Sådan vælger du aktivt kul til vandbehandling

Hvad er aktivt kul?

Aktivt kul er en type mikrokrystallinsk kulstofmateriale fremstillet af kulstofholdige-råmaterialer. Den har et sort udseende, højt udviklet indre porestruktur, stort specifikt overfladeareal og stærk adsorptionskapacitet og er meget udbredt som adsorbent, katalysator eller katalysatorbærer.

Efter råvarekilde kan aktivt kul kategoriseres i træ-baseret aktivt kul, nøddeskalle aktivt kul, animalsk knogle/blod aktivt kul, mineralsk-baseret aktivt kul, syntetisk harpiks aktivt kul, gummi/plast aktivt kul, regenereret aktivt kul serie, nut shell serier, osv.Kokosskal aktivt kul til vandbehandlingskiller sig ud for sine rigelige mikroporer og stabile vandbehandlingsydelse. Efter fysisk form er det opdelt i pulveriseret, granulært, uregelmæssigt granulært, cylindrisk, sfærisk og fibrøst aktivt kul. Mange vandbehandlingsprojekter vedtager granulære typer og udførerGranulær aktivt kul vandfiltreringat fjerne organiske forurenende stoffer og chroma effektivt.

Aktivt kul kan prale af ekstremt omfattende anvendelser, der dækker næsten alle nationale økonomiske sektorer og hverdagsscenarier, herunder vandrensning, guldudvinding, sukkeraffarvning, farmaceutisk injektionsraffinering, blodrensning, luftrensning, personlig sikkerhedsbeskyttelse og mere.

 

 

Sammensætning og fremstilling af aktivt kul

Aktivt kulmateriale refererer til amorft kulstof behandlet gennem særlig behandling. Den har et stort specifikt overfladeareal og fremragende adsorptionskapacitet for uorganiske/organiske stoffer og kolloide partikler i gas- og væskefase. De vigtigste varianter inkluderer aktiveret kul (AC) og aktiverede kulfibre (ACF).

Som en høj-adsorbent stammer dens enestående ydeevne fra unikke overfladestrukturegenskaber og overfladekemiske egenskaber. Aktivt kul har stabile kemiske egenskaber, høj mekanisk styrke, syre/alkali/varmebestandighed, uopløselighed i vand og organiske opløsningsmidler og genanvendelighed. Det er blevet bredt vedtaget i kemisk industri, miljøbeskyttelse, fødevareforarbejdning, metallurgi, farmaceutisk raffinering, militær kemisk beskyttelse og andre områder. På nuværende tidspunkt anvendes modificeret aktivt kul i vid udstrækning til spildevandsrensning og luftforureningskontrol, hvilket viser lovende udsigter til miljøsanering.

Over 80%-90% af aktivt kul består af kulstofelementer, hvilket står for dets hydrofobe adsorptionsegenskab. Bortset fra kulstof indeholder det to typer urenheder:

• Kemisk bundne grundstoffer: hovedsageligt oxygen og brint. Disse rester forbliver fra ufuldstændig karbonisering eller fremmede ikke-kulstofelementer, der er kemisk bundet til kulstofoverfladen under aktivering. For eksempel sker overfladeoxidation under dampaktivering.
• Askeindhold: den uorganiske del af aktivt kul.

Næsten alle kul-rige organiske materialer kan tjene som råmaterialer til aktivt kul, såsom kul, træ, kokosnøddeskal, valnøddeskal, abrikosskal, jujubeskal osv. Disse kulholdige råmaterialer omdannes til aktivt kul via pyrolyse inde i aktiveringsovne under høje temperaturer og visse tryk. Under aktivering dannes der gradvist enorme specifikke overfladearealer og komplekse porenetværk, hvor adsorptionsreaktioner finder sted. Porestørrelse giver aktivt kul selektiv adsorptionsevne, da store molekyler ikke kan trænge ind i porer, der er mindre end deres egen molekylære størrelse. Som et typisk nøddeskalsprodukt-Kokosskal aktivt kul til vandbehandlinger fremstillet ved dampaktivering af kokosnøddeskaller, der danner veludviklede mikroporer, der er ideelle til fjernelse af spor organisk.

Aktivt kul er en hydrofob adsorbent, der produceres via høj-temperaturkarbonisering og aktivering af kul-baserede råmaterialer. Rigelige mikroporer giver det et ultra-stort specifikt overfladeareal, hvilket muliggør effektiv fjernelse af farve, lugt, de fleste organiske forurenende stoffer og visse uorganiske stoffer (herunder giftige tungmetaller) i sekundært spildevand.

 

Arbejdsprincipper for aktivt kul

 

1. Filtreringsprincip

Aktive kulfiltre opsnapper suspenderede forurenende stoffer i vand, hvor indespærrede suspenderede faste stoffer udfylder hulrum mellem kulpartikler. Filterlagenes porestørrelse og porøsitet udvider sig, efterhånden som kulstofpartikelstørrelsen øges. Grovere aktivt kul giver større plads til opbevaring af suspenderede faste stoffer, forbedrer filtreringskapaciteten, snavsholdende kapacitet og total forureningsopfangningsvolumen. Hele operationslogikken afGranulær aktivt kul vandfiltreringer afhængig af denne dobbelte mekanisme af fysisk aflytning og overfladeadsorption.

Større porer tillader suspenderede faste stoffer at trænge dybere ind i lavere kulstoflag. Med tilstrækkelig filtertykkelse kan flere forurenende stoffer fanges, hvilket giver fuld spild til aflytning af mellem- og bundlag og øger systemets samlede forureningsholdende kapacitet.

Teoretisk set stammer den suspenderede faststofopfangningskapacitet fra det samlede overfladeareal af aktivt kul. Ved lav strømningshastighed dominerer screening filtrering; ved høj strømningshastighed tager overfladeadsorption af kulstofpartikler føringen. Større samlet overfladeareal af kulstofpartikler giver stærkere vedhæftning til suspenderede faste stoffer i vand.

 

2. Adsorptionsprincip

Baseret på intermolekylære kræfter mellem aktivt kul og forurenende molekyler falder adsorption i to kategorier: fysisk adsorption og kemisk adsorption (også kaldet aktiv adsorption).

• Fysisk adsorption: drevet af Van der Waals kraft eller elektrostatisk tiltrækning. Adsorptionsstyrke afhænger hovedsageligt af kulstofs fysiske egenskaber, knapt påvirket af dets kemiske sammensætning. Van der Waals kraft er svag og påfører ringe strukturelle ændringer på forurenende stoffer, analogt med kondens. Forurenende stoffer bevarer deres oprindelige kemiske egenskaber efter fysisk adsorption.
• Kemisk adsorption: drevet af kemiske bindinger, sammenlignelig med kemiske reaktioner med alvorlige strukturelle ændringer af forurenende molekyler. Det involverer elektrondeling eller -overførsel snarere end svag polarisering og er en irreversibel proces. Den grundlæggende skelnen mellem fysisk og kemisk adsorption ligger i den kraft, der danner adsorptionsbindinger.

Adsorption er en eksoterm proces, hvor forurenende molekyler binder sig til faste overflader med reduceret fri energi og frigiver adsorptionsvarme. Divergerende kræfter fører til forskelle i adsorptionsvarme, hastighed, aktiveringsenergi, temperaturselektivitet, adsorptionslagsmængde og adsorptionsspektrum mellem fysisk og kemisk adsorption.

Aktivt kuladsorptionsteknologi er blevet anvendt til raffinering og affarvning i farmaceutiske, kemiske og fødevareindustrier i årtier og er blevet brugt til industriel spildevandsrensning siden 1970'erne. Praktisk produktion verificerer dens exceptionelle adsorptionsevne for spor af organiske forurenende stoffer i vand, hvilket giver bemærkelsesværdige behandlingseffekter på tryk og farvning, farvestof, fødevareforarbejdning og organisk kemisk spildevand. Det fjerner unikt organiske stoffer repræsenteret af BOD og COD, herunder syntetiske farvestoffer, overfladeaktive stoffer, phenoler, benzener, organochloriner, pesticider og petrokemiske produkter. Derfor er adsorption af aktivt kul blevet en af ​​de almindelige sekundære og tertiære behandlingsprocesser for industrielt spildevand.

Adsorption er et langsomt grænsefladefænomen, der er korreleret med overfladespænding og overfladeenergivariation. To drivkræfter udløser adsorption: frastødning af vandopløsningsmiddel til hydrofobe stoffer og affinitetstiltrækning mellem fast adsorbent og opløst stof. Spildevandsadsorption er generelt den kombinerede effekt af begge kræfter.

Adsorptionskapacitet er direkte bestemt af aktivt kuls specifikke overfladeareal og porestruktur. Kulstoftypen skal vælges gennem vandkvalitetstest i henhold til spildevandsegenskaber; kulstof med rigelige overgangsporer foretrækkes til trykning og farvning af spildevand. Andre påvirkningsfaktorer omfatter:

• Askeindhold: lavere aske er lig med bedre adsorptionsydelse;
• Matchningsgrad mellem adsorbatmolekylstørrelse og kulstofporediameter: tættere størrelsesmatches letter adsorption;
• Adsorbatkoncentration: Adsorptionskapaciteten stiger inden for et bestemt koncentrationsområde;
• Vandtemperatur og pH-værdi: Adsorptionskapaciteten falder med stigende vandtemperatur.

 

 

Egenskaber af aktivt kul

 

1. Adsorptionsegenskab

Adsorption af aktivt kul fjerner opløselige organiske stoffer, syntetiske detergenter, mikroorganismer, vira og delvise tungmetaller ved at fange forurenende stoffer på porøse carbonoverflader, samtidig med at affarvning, deodorisering og luftrensning realiseres.

Aktivt kul består af bittesmå kulgranulat med enormt overfladeareal og mikrokapillære porer indeni. Kapillærer har en stærk adsorptionskapacitet. Fuld kontakt mellem kulstofoverfladen og gasformige/flydende urenheder fører til adsorption og rensning.

BET-metoden er den eneste pålidelige standard for test af specifikke overfladearealer, mens mange indenlandske instrumenter kun understøtter direkte sammenligningsmetode. Multi-point BET fungerer som den samlede globale teststandard, dokumenteret i kinesisk national standard GB/T 19587-2004: Bestemmelse af specifikt overfladeareal af faste stoffer ved gasadsorption ved hjælp af BET-princippet.

Specifik overfladearealmåling er tidskrævende-. visse prøver kan tage en hel dag at teste. Ikke-automatiseret udstyr kræver fuldtids-operatørovervågning, med mindre fejlbetjening, der fører til testfejl og spildte arbejdstimer. F-Sorb 2400-specifik overfladearealanalysator understøtter fuldt ud BET-måling (kompatibel med metode til direkte sammenligning). Det er den eneste fuldautomatiske intelligente testenhed for specifikke overfladearealer i Kina, med høj international konsistens, stabile testresultater, minimeret menneskelige fejl og overlegen datanøjagtighed.

 

2. Kemisk egenskab

Aktivt kul er afhængig af både fysisk og kemisk adsorption, i fællesskab bestemt af porestruktur og kemisk sammensætning.

Udover kulstof indeholder aktivt kul små mængder kemisk bundne oxygen- og hydrogenfunktionelle grupper, herunder carbonyl-, carboxyl-, phenol-, lacton-, quinon- og ethergrupper. Overfladeoxider og -komplekser stammer fra råmaterialederivater eller reaktioner med luft/damp under og efter aktivering; overfladesulfider og chlorider kan også lejlighedsvis dannes. Mineraler fra råmaterialer koncentreres til aske under aktivering, hovedsageligt salte af alkali- og jordalkalimetaller som karbonater og fosfater.

 

3. Mekanisk ejendom

• Partikelstørrelse: Målt via standardsigtescreening for at beregne masse, der er tilbageholdt og passerer hver sigte til analyse af partikelstørrelsesfordeling.
• Tilsyneladende bulkdensitet: masse af aktivt kul pr. volumenenhed inklusive internt porevolumen og inter{0}}partikel hulrumsvolumen.
• Partikeltæthed: masse af aktivt kul pr. volumenenhed inklusive indre porevolumen, men eksklusiv inter-partikel hulrumsvolumen.
• Hårdhed: modstand mod fragmentering.
• Slidstyrke: anti-slid ydeevne.

Mekaniske egenskaber påvirker direkte påføringseffekter: massefylde bestemmer tankvolumen; pulverfinhed påvirker filtrering; granulær kulstofstørrelsesfordeling styrer væskemodstand og trykfald; fragmenteringsmodstand påvirker levetiden og effektiviteten af ​​affaldskulstofregenerering.

 

Klassificering af aktivt kul

 

1. Efter råmateriale

• Træbaseret-aktivt kul
• Animalsk knogle/blod aktivt kul
• Mineralsk-baseret aktivt kul
• Andet råmateriale aktivt kul
• Regenereret aktivt kul

 

2. Ved fremstillingsproces

• Kemisk aktiveret kul (kemisk kul)
• Fysisk aktiveret kul (fysisk kul)
• Kombineret kemisk-fysisk / fysisk-kemisk aktivt kul

 

3. Efter fysisk form

Pulveriseret aktivt kul, granulært aktivt kul, uregelmæssigt granulært aktivt kul, cylindrisk aktivt kul, sfærisk aktivt kul og andet specielt-formet aktivt kul.

 

4. Efter porestørrelse

• Makroporer: porediameter større end eller lig med 1000 Å
• Overgangsporer: porediameter 20 ~ 1000 Å
• Mikroporer: porediameter Mindre end eller lig med 20 Å Mikroporer bidrager med størstedelen af ​​det aktive kuls specifikke overfladeareal.

 

5. Efter foderstofkategori

• Træbaseret-aktivt kul: Fremstillet af træflis, trækul osv.
• Nøddeskal aktivt kul: fremstillet af kokosnøddeskal, valnøddeskal, abrikosskal osv.
• Kul-baseret aktivt kul: Fremstillet af brunkul, tørv, bituminøst kul, antracit osv.
• Petroleum-baseret aktivt kul: f.eks. beg-baseret sfærisk aktivt kul fremstillet af beg
• Regenereret aktivt kul: reaktiveret affaldskul

 

Denne type aktivt kul er raffineret fra høj-kvalitets trækul og træflis via kombinerede fysiske og kemiske aktiveringsprocesser. Sort pulver, ikke-giftigt og lugtfrit, med vel-udviklede porer og ingen vand-opløselige stoffer, der er skadelige for vandkvaliteten. Den har stærk adsorptionskapacitet, fremragende affarvning og hurtig filtreringshastighed. Det adsorberer effektivt store og små molekylære skadelige stoffer i flydende fase, bredt anvendt til husholdningsspildevand, kemisk spildevand, medicinsk spildevand, kommunalt spildevand og andre vandområder, med enestående ydeevne inden for affarvning, deodorisering og COD-reduktion.

 

 

Karakteristika for aktivt kul i høj-kvalitet

Premium aktivt kul skal have stor adsorptionskapacitet, lang levetid, høj mekanisk styrke, lavt askeindhold, nem tilbageskylning og stabil spildevandskvalitet. Det eliminerer mærkelig lugt, forbedrer chroma og opnår høje fjernelseshastigheder for giftige vandforurenende stoffer, herunder klor, phenol, kviksølv, bly, arsen, klorid, rengøringsmidler, pesticider og kemisk gødning.

 

Kerne tekniske indikatorer

• Partikelstørrelse (10~24 mesh, 2,0~0,8 mm): Større end eller lig med 95% Bemærk: Mindre partikler giver større specifikt overfladeareal og bedre adsorption, men genererer alligevel større tab og støv.
• Jodtal: Større end eller lig med 1000 mg/g Bemærk: Højere jodtal indikerer stærkere adsorptionskapacitet.
• Specifikt overfladeareal: 1000–1200 m²/g Bemærk: 1 gram aktivt kul folder sig ud til 1000 kvadratmeter porevægsareal. Adsorptionsydelse afhænger af poreudviklingsgraden.
• Methylenblå affarvningsstyrke: Større end eller lig med 10 mL/g Bemærk: Repræsenterer affarvningsevne.
• Slidstyrke: Større end eller lig med 95 % Bemærk: Højere slidstyrke betyder overlegen kulstofkvalitet.
• Tab ved tørring: Mindre end eller lig med 10% Bemærk: Repræsenterer fugtindhold; lavere værdi indikerer bedre kvalitet.
• Antændelsesrester (askeindhold): Mindre end eller lig med 3% Bemærk: Lavere askeindhold indikerer bedre kvalitet.
• Bulkdensitet: 0,48–0,55 g/mL Bemærk: Lavere bulkdensitet giver generelt en stærkere adsorptionskapacitet.

 

Mange tak fordi du læste med til slutningen! Det er sandsynligt, at du har opnået en vis forståelse for anvendelsen af ​​aktivt kul i vandbehandling. Som en virksomhed med 27 års erfaring i at producere aktivt kul tilbyder vi en række aktivt kul produkter til vandbehandling, som du kan vælge imellem. Du er velkommen til at kontakte os til enhver tid, og vi vil give dig 24-timers online service.

Kontakt nu