Than hoạt tính dạng viên

Than hoạt tính dạng viên nén là gì?

Than hoạt tính dạng viên nén là một loại than hoạt tính được sản xuất từ than đá nghiền (thường là than bitum) được trộn với chất kết dính và sau đó được đùn thành các viên hình trụ. Các viên này thường có đường kính từ 1 mm đến 4 mm và có hình dạng hình trụ đồng đều.

Hình dạng kỹ thuật này là yếu tố khác biệt chính của nó, mang lại những lợi thế cụ thể về xử lý và hiệu suất trong các hệ thống quy mô lớn, đặc biệt là những hệ thống liên quan đến dòng khí.

Nó được tạo ra như thế nào?

Quá trình sản xuất được điều chỉnh để tạo ra một sản phẩm mạnh mẽ, đồng đều:

1. Nghiền: Than đá chất lượng cao được nghiền thành bột rất mịn.

2. Thêm chất kết dính: Bột than được trộn với chất kết dính (chẳng hạn như hắc ín than đá hoặc chất kết dính tổng hợp). Điều này rất quan trọng để tạo cho các viên có tính toàn vẹn về cấu trúc.

3. Đùn: Hỗn hợp than-chất kết dính được ép qua khuôn dưới áp suất cao, tạo ra các sợi dài, giống như mì spaghetti có đường kính đồng đều.

4. Tạo viên: Các sợi đùn được cắt thành các viên hình trụ ngắn có chiều dài cụ thể.

5. Carbon hóa & Kích hoạt: Các viên được carbon hóa trước trong lò không có oxy để chuyển đổi vật liệu thành carbon cố định. Sau đó, chúng được kích hoạt bằng hơi nước ở nhiệt độ cao (800-1100°C) để phát triển cấu trúc xốp. Bước này cũng carbon hóa chất kết dính, tích hợp hoàn toàn vào cấu trúc carbon.

Đặc điểm và Ưu điểm chính

Dạng viên cung cấp một bộ thuộc tính độc đáo:

• Kích thước & Hình dạng đồng đều: Hình dạng hình trụ được thiết kế tạo ra một lớp vật liệu được đóng gói với động lực dòng chảy có thể dự đoán và nhất quán cao. Điều này dẫn đến sự sụt áp rất thấp đối với các loại khí đi qua lớp vật liệu, đây là một yếu tố kinh tế quan trọng trong các hệ thống lớn.

• Độ bền cơ học cao: Quá trình đùn và chất kết dính tạo ra một viên cực kỳ cứng và chống mài mòn. Điều này giảm thiểu sự phát sinh bụi trong quá trình xử lý và sử dụng, điều này rất quan trọng để bảo vệ các thiết bị hạ nguồn như quạt và máy nén.

• Cấu trúc lỗ rỗng được kiểm soát: Các viên nén gốc than thường có phân bố kích thước lỗ rỗng lý tưởng để hấp thụ nhiều loại phân tử khí và hơi. Chúng được tối ưu hóa cho các lỗ trung bình và lỗ lớn.

• Độ tinh khiết cao: Quá trình sản xuất có thể tạo ra một sản phẩm carbon rất tinh khiết với hàm lượng tro thấp, điều này rất quan trọng đối với các ứng dụng nhạy cảm.

Các ứng dụng chính

Than hoạt tính dạng viên nén hầu như chỉ được sử dụng trong các ứng dụng pha hơi (khí và không khí) nơi các đặc tính cấu trúc và dòng chảy của nó mang lại nhiều lợi ích nhất.

1. Làm sạch không khí & Kiểm soát VOC

• Khí thải công nghiệp: Được sử dụng để thu giữ các Hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC), dung môi và các chất ô nhiễm không khí nguy hiểm (HAPs) từ các dòng khí thải trong các nhà máy hóa chất, cơ sở in ấn, buồng phun sơn và sản xuất nhựa.

• Thông gió không khí trong nhà (HVAC): Được sử dụng trong các hệ thống chuyên dụng cho các tòa nhà lớn (như sân bay hoặc văn phòng) để loại bỏ các chất ô nhiễm và mùi từ không khí đầu vào.

2. Tinh chế & Tách khí

• Thu hồi hơi dung môi: Trong các quy trình sử dụng dung môi như axeton, toluen hoặc hexan, các lớp than viên được sử dụng để thu giữ và thu hồi các hơi này để tái sử dụng, tiết kiệm chi phí và giảm phát thải.

• Thu hồi khí bãi rác: Làm sạch khí mêtan được chiết xuất từ bãi rác bằng cách loại bỏ các VOC và siloxan (có thể làm hỏng động cơ tạo ra năng lượng) để mêtan có thể được sử dụng làm nguồn năng lượng sạch.

• Xử lý khí tự nhiên: Được sử dụng làm lớp bảo vệ để loại bỏ các chất tạo mùi (như mercaptan) và các hydrocacbon nặng hơn từ các dòng khí tự nhiên.

3. Các ứng dụng bảo vệ đặc biệt

• Lọc chất độc hóa học (CWA): Trong mặt nạ quân sự và bảo vệ, bản chất cứng, không bụi và có khả năng hấp phụ cao của một số loại carbon dạng viên khiến chúng trở nên lý tưởng cho các bộ lọc lớp cố định.

• Ngành công nghiệp hạt nhân: Được sử dụng trong các hệ thống lọc để thu giữ iốt phóng xạ và các hạt nhân phóng xạ dễ bay hơi khác từ các dòng không khí trong các cơ sở hạt nhân.