ساخت کربن فعال

نحوه ساخت کربن فعال

در مورد جادوی کربن فعال چه می‌دانید؟ کربن فعال یا کربن اکتیو (Activated Carbon) که با نام های دیگری از جمله زغال فعال یا زغال اکتیو نیز شناخته می‌شود، کاربرد و اهمیت بسیاری زیادی در صنعت تصفیه دارد.

آیا می دانید که برای از بین بردن طعم، بو و کلر باقیمانده در آب از کربن فعال استفاده می‌شود؟ برای همین ساخت کربن فعال از دغدغه های اصلی تمام کشورها است.

ماده‌ای ارزشمندی که با خصوصیاتی از جمله قابلیت جذب بالا، کاتالیست بودن و ویژگی های الکتروشیمیایی به یک جذب کننده قوی برای مواد محلول در مایع و گاز تبدیل شده است. هنوز هم جایگزینی موثر برای کربن فعال پیدا نشده است. این نشان از اهمیت و کارا بودن آن دارد.

موارد استفاده و کاربرد کربن فعال

از نظر ویژگی های شیمیایی و ظاهری، کربن اکتیو یک ماده غیر گرافیتی و کریستال مانند است. در داخل آن حفره‌های بسیار زیاد ریزی وجود دارد که محل به دام انداختن ناخالصی‌ها و مواد اضافه است. آشناترین کاربرد کربن فعال برای تصفیه آب آشامیدنی، آب‌های زیرزمینی، آب صنعتی و فاضلاب‌ها است.

اما به هیچ وجه این تنها استفاده و کاربرد آن در صنعت نمی‌باشد. امروزه می‌توان کاربرد کربن فعال در صنایع دارویی، صنایع غذایی، تصفیه آب، در پالایشگاه‌های نفت و گاز و برای تصفیه فاضلاب و پساب‌های صنعتی مشاهده کرد. کاربرد روزافزون activated carbon آن را نزد صنعتگران و کارخانه های مختلف به مثابه طلا ارزشمند کرده است. برخی دیگر از موارد استفاده از کربن فعال:

• تصفیه فاضلاب کارخانجات و پالایشگاههای گاز، نفت و پتروشیمی ها
• شیرین سازی گاز
• خالص سازی داروها و روغن های خوراکی
• صنایع دفاعی
• صنایع حلال ها
• برای به کارگیری مجدد حلال ها و مواد شیمیایی
• حذف کلر از آب خوراکی
• صنایع آرایشی و بهداشتی
• فیلتر هوا در ماسک های تنفسی و فیلترهای هوای فشرده
• ماسک های تنفسی فیلتر دار N95 با استفاده از کربن FFP2 و FFP3
• در تمام دستگاههای تصفیه هوا و آب به منظور حذف بو و دیگر آلاینده های آلی
• خالص سازی، استخراج و بازیافت فلزات از جمله طلا
• بوگیری از یخچال های خانگی و صنعتی
• ساخت ماسک زغال برای سفید کردن پوست

ویژگی های کربن فعال

آنچه که سبب استفاده گسترده از این ماده در صنعت شده است، قطعا به ویژگی های آن برمی گردد. نکته بسیار مهم در مورد ویژگی های کربن فعال این است که زمانی تمام این ویژگی ها به صورت ایده آل در کربن فعال وجود خواهند داشت که پروسه تولید و ساخت کربن فعال به طور اصولی و تخصصی انجام شده باشد.

برای همین توصیه ما این است که حتما از کارخانه ها و بازرگانی های معتبر در سطح کشور، آن را تهیه کنید. مهمترین ویژگی های کربن فعال را می توان به شرح زیر نام برد:

1. ظاهر متخلخل و فعال بودن
2. قابلیت جذب بسیار بالا در مورد ناخالصی ها و مواد اضافه
3. امکان بازیافت مجدد و به کارگیری دوباره
4. رسانای الکتریکی
5. سطح پایداری بالا
6. خرید کربن فعال از نظر اقتصادی به صرفه است
7. اثرات زیست محیطی بسیار کم

کاربرد کربن فعال بیشتر به دلیل ظاهر حفره دار آن است. سطح فعال آن بیشتر از 1000 متر مربع بر گرم است. سه نوع حفره از جمله میکروحفره (1-0.2 نانومتر)، مزوحفره (25-1 نانومتر) و میکرو حفره (بزرگتر از 25 نانومتر) بر طبق دسته بندی IUPAC در ساختار سطح فعال کربن اکتیو وجود دارد.

روش های ساخت کربن فعال

جالب است بدانید که برای ساخت کربن فعال از مواد اولیه ی متنوعی استفاده می شود. کربن اکتیو از مواد ارزشمندی است که بر پایه مواد دیگر از جمله مواد خام حاوی کربن و ضایعات کشاورزی ساخته می شود. یعنی ماده ای ارزشمند که از ضایعات و مواد اضافه به دست می آید. برای همین، بر حسب نوع مواد اولیه و طریقه و فرایند ساخت آن نیز، عملکردها و ویژگی های کربن فعال متفاوت خواهد بود.

• مواد خام دارای کربن: کک نفتی، قطران، قیر، زغال سنگ و …
• ضایعات گیاهی: ریشه گیاهان مختلف، گیاهان انبوه ناشی از فعالیت های ساختمانی مختلف و …
• ضایعات کشاورزی: پوست میوه ها، هسته میوه های مختلف، چوب هرز درختان

از نظر فنی 4 روش ساخت کربن فعال وجود دارد:

1. فرایند پیرولیز: زیست گازهای آلی در این روش به روش ترموشیمیایی به سوخت های گازی و مع شکل تبدیل می شوند. مواد در این فرایند تحت تاثیر دمای بسیار بالا هستند و کل فرایند برگشت ناپذیر است.
2. فرایند فیزیکی: دو مرحله در این فرایند صورت می گیرد. اول کربونازیسیون و سپس مرحله فعال سازی انجام می شود. مواد اولیه در این روش، عمدتا ضایعات کشاورزی و ضایعات برنج می باشد.
3. فرایند شیمیایی: در این فرایند نیز از مرحله فعالسازی و مرحله کربونیزاسیون استفاده می شود. از آنجایی که در این فرایند، مراحل همزمان در دمای پایین انجام می شوند، ساختار کربن فعال تخلخل بیشتری خواهد داشت. مواد اولیه این روش نیز عمدتا ضایعات کشاورزی می باشد.
4. پیرولیز با بخار آب: در این فرایند نیز از ضایعات کشاورزی برای ساخت کربن فعال استفاده می شود. این مواد در جریان بخار آب با دمایی 800-500 درجه سانتی گراد قرار خواهند گرفت.

در تمام مراحل برای سنتز کرد از دو مرحله فعالسازی و کربونیزاسیون استفاده می شود. تفاوت کلی به نوع مواد خام به کار گرفته شده و پروسه تولید برمی گردد.

انواع کربن فعال

اگر به دنبال خرید کربن فعال هستید، پیش از همه چیز باید نوع مصرف و هدف خود را برای ما روشن کنید. انواع کربن فعال را برای منظورهای مختلف می توان به کار برد. خیلی مهم است که شما بسته به نوع و درصد آلاینده هایی که می خواهید برطرف کنید، نوع مناسب کربن اکتیو را خریداری کنید.

نوع آن، بر حسب اینکه کربن فعال چه رفتار شیمیایی و فیزیکی  دارد و نحوه ساخت آن چگونه بوده است فرق می کند. انواع کربن فعال را می توان به دسته بندی های کربن اکتیو پودری، کربن اکتیو قرصی، کربن اکتیو میله ای (کبریتی) و گرانول تقسیم بندی کرد. شما می توانید با متخصصان ما در بازرگانی اسپوتا تماس بگیرید و مشاوره های لازم در مورد خرید انواع کربن فعال را دریافت کنید.

• کربن فعال پودری (Powdered Activated Carbon): مزیتی که این نوع دارد این است که سطح فعال آن در واحد حجم بیشتر از دیگر انواع است. اما از آنجایی که اندازه ذرات آن ریز (قطر متوسط آن 0.25-0.15 میلیمتر) است، افت فشار بالایی نیز ایجاد خواهد کرد. برای ساخت کربن پودری از 95 تا 100 درصد کربن های خردی که از غربال مش 50 (0.297 میلیمتر) عبور می کنند استفاده می شود. ذراتی که از غربال مش 80 (0.177 میلیمتر) عبور کنند، بر طبق استاندارد ASTM در گروه کربن فعال پودری قرار دارند. حال انواع کربن اکتیو پودری از جمله ایرانی، چینی، نوریت هلندی و … در بازار موجود است.
• کربن فعال قرصی (Pill Activated Carbon): این نوع از کربن های فعال کاربرد دارویی و درمانی دارد. قرص زغال فعال برای جلوگیری از منتشر شدن سموم و مواد شیمیایی در بدن فرد بیمار به کار می رود. موارد استفاده از داروی قرص کربن اکتیو برای معده، نفخ، تقویت سیستم ایمنی به صلاحدید پزشک می باشد.
• کربن فعال گرانول (Granular Activated Carbon): نسبت به نوع حفره ای، مقداری اندازه ذرات بزرگتر است و سطح خارجی آن کوچکتر می باشد. موارد استفاده از کربن اکتیو گرانول در جذب گازها و بخارها است. در کنار اینها در حوضچه های اختلاط سریع نیز از کربن فعال گرانول برای جذب بو، طعم و مواد دیگر موجود در آب استفاده می شود. برای استفاده در حالت بخار از اندازه های 4*6، 4*8 و 4*10 و برای استفاده در حالت مایع از اندازه های 8*20، 20*40 و 8*30 کربن اکتیو گرانول استفاده می شود.
• کربن فعال میله ای (Extruded Activated Carbon): با نام کربن فعال کبریتی نیز شناخته می شود. فرم آنها به صورت مدادی و استوانه است که قطر آن 130-0.8 میلیمتر می باشد. کربن فعال اکسترود قدرت مکانیکی خوب و افت فشار پایینی دارد. کاربرد این نوع زغال فعال برای جذب مواد اضافه در حالت گاز می باشد.

کشورهای تولید کننده کربن فعال

تعدادی از ابرقدرت های دنیا در حال تولید کربن فعال به طور عمده هستند. موارد استفاده روزافزون و کاربردهای حیاتی و بسیار ضروری این ماده ارزشمند در صنعت و زندگی سبب شده است که تقاضا برای ان به صورت روزافزون باشد. از جمله کشورهای تولیدکننده کربن فعال به صورت عمده می توان به موارد زیر اشاره کرد:

• آمریکا: دانه ای و پودری
• چین: دانه ای و پودری
• ژاپن: دانه ای و پودری

از دیگر کشورهای بسیار متقاضی برای کربن فعال می توان به کشورهای آسیایی از جمله چین هد و ایران اشاره کرد. در کشورهای اروپایی نیز به دلایل زیست محیطی سبب استفاده گسترده کشورهای اروپایی از کربن فعال شده است. شما میتوانید بهترین انواع کربن فعال را در داخل کشور ایران نیز تهیه کنید. می توانید با کارشناسان ما در بازرگانی اسپوتا تماس بگیرید.

اگر به دنبال خرید کربن فعال برای مصارف مختلف هستید، به مشاوره نیاز خواهید داشت. حتما از مشاوره های رایگان و تخصصی ما بهره ببرید. بازرگانی اسپوتا به عنوان بهترین مرکز پخش زغال فعال در ایران شناخته می شود.