طی این مرحله به کمک حرارت آب و رطوبت مواد اولیه گرفت می شود. مدت زمان آن بستگی به درصد رطوبت اولیه مواد خام دارد به طبع وجود رطوبت بیشتر در مواد اولیه نیازمند ماند بیشتر در این مرحله خواهد بود. دما در این مرحله تقریباً 170 درجه سانتی گراد می باشد. لازم بذکر است انجام دقیق و مناسب این مرحله بر سایر مراحل و در نهایت بر کیفیت کربن اکتیو تولیدی تاثیر خواهد گذاشت. درصد رطوبت زیاد محیط و هوا منطقه نیز بر این مرحله موثر است. لذا در مناطق خشک و کویری تولید بهتر صورت می گیرد.
درجه حرارتی کربنیزاسیون تولید کربن فعال در دمای زیر ۸۰۰ درجه سانتیگراد در محیطی با یک ورودی از هوا رخ می دهد.
پارامترهای مهم تعیین کننده کیفیت ذغال فعال تولید شده به شرح زیر است:
۱- مقدار حرارت عملیاتی
۲- دمای نهائی
۳- مدت آب گیری
کربن فعال را با توجه به آرایش یافتگی بلورهای آن بهصورت گرافیت یا غیرگرافیت تعریف می کنند. کربنهای گرافیتی دارای بلورهایی با سه بعد یکسان میباشند در صورتی که در کربنهای غیرگرافیتی اینگونه نمی باشد. براساس توضیحات داده شده، در حین کربونیزاسیون سه فضای خالی در کربن ایجاد می شود که در حین کربونیزاسیون به وسیله کربنهای غیرآرایش یافته "آمورف" مسدود می شود. محصولات مرحله کربونیزاسیون دارای ظرفیت جذب خیلی کمی میباشند و احتمالاً این مسئله به دلیل کربونیزاسیون در دمای پائین و وجود ماده قیری باقیمانده در منافذ بین بلورها و روی سطح آنها می باشد. بعضی از محصولات کربونیزه شده را میتوان با خارج ساختن مواد قیری به وسیله حرارت دادن در بخار یا تحت گاز و یا عمل خالص سازی به کمک حلال و یا واکنشهای شیمیائی فعال کرد.
پدیده فعال سازی به دو روش انجام میشود.
الف ـ فعالسازی شیمیائی:
در این روش کربن اکتیو با کمک مواد فعال کننده مثل اسید فسفریک، کلرید روی، اسید سولفوریک و یدید پتاسیم فعال می گردد.
به این صورت که ماده خام با یکی از محلولهای غلیظ فوق اشباع میشود مواد فعال کننده فوق سبب از بین رفتن مواد سلولزی کربن اکتیو می گردد سپس کربن فعال حاصل تحت عملیات حرارتی ۴۰۰ تا ۶۰۰ درجه سانتیگراد قرار میگیرد و مواد پرولیز شده سرد می شوند در انتها با عملیات شستشو مواد فعال کننده را خارج می کنند.
ب ـ فعالسازی فیزیکی (فعالسازی توسط بخار):
در این روش کربن اکتیو با کمک بخار فعال می گردد.و ذغال فعال تولید شده توسط این روش معمولا دارای منافذ ریزهستند و برای جذب مواد از مایعات و گازها مناسب تر می باشند.
این روش بیشتر برای موادهای اولیه ای چون چوب نیم سوخته، زغال سنگ و پوست نارگیل که زغالی شده اند به کار می رود. فعال سازی کربن فعال در بازه دمایی1100-800 درجه سانتیگراد و در حضور بخار انجام می شود.
در آغاز مواد زغالی با بخار به گاز تبدیل می شوند که به واکنش water-gas معروف است:
) C + H2O→+ 175.440 (KJ/KgMole) ( CO + H2
این واکنش گرماگیر است و گرمای مورد نیاز توسط سوختن ناقص CO و H2 بصورت زیر تامین می شود:
( 22CO + O → 2CO2 + (KJ/KgMole) 393.790 (
( 2H2 + O2 → + 396.650 (KJ/KgMole) ( 2H2O
در ضمن هوا به مقدار مورد نیاز وارد واکنش می شود تا زغال نسوزد
قبل از شرح تولید کربن اکتیو مفهوم پیرولیز بیان می گردد.
پیرولیز واژه پیرولیز از ترکیب دو کلمه یوناpyro) ) به معنی آتش (lysis )به معنی شکافت و جداسازی ساخته شدهاست. پیرولیز فرآیندی است که در آن مواد آلی ( مثل پوست گردو، پوست نارگیل، چوب، پوشته پسته ، دانه زرذآلوو . . . بوسیله گرما و در محیط فاقد اکسیژن سوخته میشوند و نتیجه تولید زغال کربن اکتیو به همراه بخار آب، گازهای جدید، مواد فرار، قطران می باشد.
زغال، کربن اکتیو و همچنین مایعات آلی، گاز و آب با نسبت های متفاوتی از این فرآیند بدست میآیند و نسبت و مقدار آنها بستگی به دمای تولید، مدت گرمادهی، زمان ماند، ماده خام و درصد رطوبت مواد خام دارد. با افزایش دما و زمان ماند گازهای تولیدی بیشتر و کربن اکتیو تولیدی کیفیت بهتر خواهد بود.
کربن فعال از پیرولیز مواد کربنی مثل پوسته پسته؛ پوست نارگیل، پوست گردو، چوب، زغال سنگ و هسته میوهها یا قیر حاصل میگردد .و سپس فعال سازی می گردد. پیرولیز موادکربنی، در غیاب اکسیژن، باعث تخریب مولکولهای غیرآلی میشود و در نهایت یک جسم جامد کربنی از آن ایجاد خواهد شد. کربن اکتیوتولید شده دارای حفرههای زیادی و سطح حفرات به ازاء هر گرم چندین مترمربع میباشد.
کربن اکتیو حاصل از عملیات پیرولیز باید خصوصیات زیر را دارا باشد:
ایجاد گازدر مرحله پیرولیز باعث ایجاد منافذ در کربن اکتیو می گردد. و همچنین دانسیته بالا دال بر استحکام و ساختار محکمی کربن اکتیو می باشد.
تولید کربن فعال در سه مرحله زیر صورت می گیرد:
کیفیت کربن اکتیو تولیدی به موارد زیر بستگی دارد:
Copyright © 2019 کلیه حقوق مادي و معنوي این سایت محفوظ و متعلق به شرکت طراحان تصفیه مي باشد . هرگونه کپی برداری با ذکر منبع بلا مانع است
لینکهای ارتباطی شرکت
ایمیل
co_ttk@yahoo.com
تلگرام
Telegram ID : @ttkco
کانال
Telegram channel : @ttkwater
اسکایپ
Skype: ttkwater
تلفن
02636107120
02636107130
02636107251
02636107248
02636107950
فکس
02636107949
آدرس شرکت:
جاده مخصوص تهران-کرج
کیلومتر 26
خیابان سروستان
کوچه سوم غربی
پلاک 165