کربن فعال مبتنی بر زغال سنگ بیتومین

کربن فعال مبتنی بر زغال سنگ بیتومینه چیست؟

این نوعی کربن فعال است که از زغال سنگ بیتومینه تولید می‌شود، یک زغال سنگ نسبتاً نرم که حاوی ماده‌ای قیر مانند به نام بیتومن است. این ماده اولیه، مجموعه‌ای از خواص خاص را به محصول نهایی می‌دهد که آن را برای طیف وسیعی از وظایف جذب، فوق‌العاده مؤثر می‌کند.

می‌تواند در چندین شکل تولید شود، از جمله:

• گرانولی (GAC): خرد شده و به اندازه‌های مختلف ذرات غربال می‌شود.

• پلت شده (EAC): به صورت گلوله‌های استوانه‌ای اکسترود می‌شود.

• پودری (PAC): برای فرآیندهای دسته‌ای، ریز آسیاب می‌شود.

ویژگی‌ها و مزایای کلیدی

زغال سنگ بیتومینه چندین ویژگی مهم را به کربن فعال منتقل می‌کند:

1. ساختار متوازن منافذ: این مهم‌ترین مزیت آن است. دارای طیف وسیعی از اندازه‌های منافذ است، از جمله:

   • ریزمنفذها (<2 نانومتر): برای جذب مولکول‌های بسیار کوچک.

   • میان‌منفذها (2-50 نانومتر): برای جذب مولکول‌های آلی بزرگتر، رنگ‌ها و بسیاری از ترکیبات طعم و بو.

   • درشت‌منفذها (بیشتر از 50 نانومتر): به عنوان "تونل‌های حمل و نقل" به داخل ذرات کربن عمل می‌کنند.
     این تعادل آن را به یک جاذب با طیف گسترده تبدیل می‌کند که در برابر ترکیبی متنوع از آلاینده‌ها مؤثر است.

2. سختی بالا و مقاومت در برابر سایش: کربن مبتنی بر بیتومن بسیار سخت و بادوام است. این منجر به موارد زیر می‌شود:

   • افت فشار کم در بستر فیلترها (زیرا ذرات به ذرات ریز که بستر را مسدود می‌کنند، تجزیه نمی‌شوند).

   • مقاومت بالا در برابر سایش در هنگام شستشوی معکوس در فیلترهای آب یا جابجایی.

   • عمر طولانی‌تر و کاهش تلفات کربن.

3. چگالی بالا: چگالی حجمی بالاتری نسبت به کربن‌های حاصل از چوب یا لیگنیت دارد. این بدان معناست که ظرفیت جذب بیشتری را می‌توان در یک فیلتر با حجم کمتر بسته‌بندی کرد.

4. سطح ویژه بالا: معمولاً دارای سطح ویژه بسیار بالایی است (اغلب 500 - 1200 متر مربع بر گرم یا بیشتر)، که فضای کافی برای جذب فراهم می‌کند.

کاربردهای اصلی

تطبیق‌پذیری آن، آن را برای کاربردهای فاز مایع (آب) و فاز بخار (هوا) مناسب می‌کند.

1. تصفیه آب و فاضلاب (فاز مایع)

این بزرگترین حوزه کاربرد آن است.

• آب آشامیدنی شهری:

  • حذف محصولات جانبی ضدعفونی (DBPs) مانند تری‌هالومتان‌ها (THMs) و اسیدهای هالو استیک (HAAs).

  • حذف مواد آلی طبیعی (NOM) که باعث ایجاد رنگ می‌شود و با کلر واکنش داده و DBPs را تشکیل می‌دهد.

  • کاهش ترکیبات طعم و بو (به عنوان مثال، ژئوسمین و MIB).

• فاضلاب صنعتی:

  • تصفیه آب از صنایع شیمیایی، دارویی، نساجی و پتروشیمی.

  • حذف مواد شیمیایی آلی مصنوعی (SOCs)، فنول‌ها، و رنگ‌ها.

• بهسازی آب‌های زیرزمینی:

  • در سیستم‌های "پمپاژ و تصفیه" برای حذف حلال‌های کلردار (TCE، PCE)، BTEX (بنزن، تولوئن و غیره) و سایر مواد شیمیایی صنعتی مؤثر است.

2. تصفیه هوا و گاز (فاز بخار)

• کنترل ترکیبات آلی فرار (VOC): در سیستم‌های کنترل انتشار برای صنایعی مانند رنگ‌سازی، چاپ و تولید پلاستیک برای جذب بخارات حلال استفاده می‌شود.

• بازیابی گازهای دفن زباله: گاز متان را با حذف VOCها و سیلوکسان‌های ردیابی، تصفیه می‌کند و از موتورها و توربین‌های مورد استفاده برای تولید انرژی محافظت می‌کند.

• کنترل بو: در سیستم‌های تصفیه هوا از تصفیه‌خانه‌های فاضلاب، کارخانه‌های بازیافت و تأسیسات کمپوست برای حذف سولفید هیدروژن و مرکاپتان‌ها استفاده می‌شود.

3. صنایع غذایی و آشامیدنی

• رنگ‌زدایی: برای سفید کردن و رنگ‌زدایی شربت‌های قند، شیرین‌کننده‌های ذرت و اسید سیتریک استفاده می‌شود.

• تصفیه: تصفیه روغن‌های خوراکی، مشروبات الکلی و سایر محصولات غذایی برای حذف ناخالصی‌ها و طعم‌های نامطبوع.

•