عوامل موثر در ساخت کربن فعال در فیلتر کربن اکتیو

عوامل موثر در ساخت کربن فعال در فیلتر کربن اکتیو

فیلتر کربن اکتیو یکی از مهم ترین اجزا در سیستم های تصفیه آب و پساب به شمار می آید عملکرد فیلتر کربن اکتیو بر پایه کربن فعال یا همان کربن اکتیو صورت می گیرد و با استفاده از خواص این ماده موثر، آب عاری از رنگ و بو و طعم و … در سیستم جریان پیدا می کند. به طور کلی در سیستم های تصفیه آب و پساب استفاده از انواع صافی امری ضروری است و انتخاب تجهیزات مورد اطمینان در این خصوص بسیار مهم است.  فیلتر شنی و فیلتر کربن اکتیو دو نوع از اصلی ترین صافی های مورد استفاده در این سیستم ها هستند. هر یک از این صافی ها دارای ویژگی ها و مشخصاتی هستند که در زمان تهیه باید در نظر گرفته شود. فیلتر کربن اکتیو در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب پس از فیلتر شنی قرار می گیرد و همان طور که اشاره شد باعث تولید آبی بی رنگ و بو و طعم می شود.  اجزای مختلفی در تولید فیلتر کربن اکتیو وجود دارند اما در واقع بخش اصلی و اساسی در این فیلتر ها، همان کربن فعال است. در این مقاله قصد داریم تا اطلاعات مختصری در خصوص کربن فعال و نحوه تولید آن بیان کنیم. کربن فعال ماده ای است بدون شکل و همان گونه که از نام آن بر می آید بر پایه کربن قرار دارد.  این ماده دارای ساختمانی بسیار متخلخل بوده و فضای آزاد میان ذرات آن فراوان است. در خصوص منشا تولید این ماده بسیار کاربردی باید گفت که از فرایند کربنیزه کردن یا تجزیه حرارتی موادی که دارای ماهیت کربنی هستند تولید می شود. کربن فعالی که در فیلتر کربن اکتیو مورد استفاده قرار می گیرد به شکل گرانول است اما می توان کربن فعال به شکل های دیگری مانند پودر نیز تولید نمود.

کربن فعال علاوه بر فیلتر کربن اکتیو در بخش های مختلفی می تواند مورد استفاده قرار گیرد از این ماده در انواع جاذب ها و به عنوان اساس و پایه کاتالیست ها نیز بهره می برند. علاوه بر این در جذب آلاینده ها و فرایند هایی که بر پایه جذب الکترودی هستند استفاده از کربن فعال به وفور دیده می شود. اما به طور کلی جذب الکترودی و همچنین ذخیره سازی انرژی از جمله مهم ترین کاربرد های کربن فعال می باشد. این فرایند ها می تواند در صنعت آب و فاضلاب نقش بسیار مهمی ایفا نماید. به عنوان مثال در خصوص جذب الکترودی می توان از این ویژگی در آب شیرین کن ها و یا برای حذف انواع یون ها از آب استفاده نمود.

ویژگی های مهم در تولید کربن فعال مورد استفاده در فیلتر کربن اکتیو :

یکی از مهم ترین ویژگی های کربن فعالی که در فیلتر کربن اکتیو مورد استفاده قرار می گیرد. موضوع تخلخل های موجود در آن است. این تخلخل در کربن فعال کمک می کند تا دسترسی الکترولیتی که در سیستم وجود دارد به سطح ویژه وسیع به راحتی انجام شود. این امر می تواند منجر به عملکرد بهتر کربن فعال در سیستم شود. به همین سبب تولید کربن فعال به صورتی که میزان خلل و فرج در داخل آن زیاد باشد یکی از مهم ترین اهدافی است که کارشناسان این امر برای آن تلاش می کنند.

در خصوص موادی که به عنوان ماده اولیه برای ساخت کربن فعال مورد استفاده در فیلتر کربن اکتیو مورد استفاده قرار می گیرند می توان گفت که هر ماده ای که دارای منشا کربنی باشد می تواند به عنوان ماده اولیه کربن فعال مورد استفاده قرار گیرد. پس اساس کربنی اصلی ترین ویژگی در تولید کربن فعال به شمار می آید. اما در تولید کربن فعال همانند هر ماده دیگری موضوع صرفه اقتصادی نیز باید مورد توجه قرار گیرد. در نتیجه در انتخاب ماده اولیه باید دقت کافی به عمل بیاید و ماده ای استفاده شود که دارای میزان کربن بالاتری باشد.  هرچه مواد آلی موجد در ماده اولیه کربن اکتیو کمتر باشد، فرایند تولید به صرفه تر خواهد بود.

نکته مهم دیگری که در فرایند تولید کربن فعال باید در نظر گرفته شود این است که ماده  تولید شده باید به صورت جامد باشد که حاصل از فرایند پیرولیز است. این ماده باید دارای دانسیته بالا باشد و علاوه بر این وجود گاز های فرار زیاد در آن به عنوان نکته مهم و مثبتی به شمار می آید. علت اهمیت وجود این گاز را به این شکل می توان توضیح داد که آزاد سازی آن ها در مرحله ای که پیرولیز انجام می شود می تواند منافذ مورد نیاز را در کربن ایجاد نماید. از طرف دیگر دانسیته بالا که به آن اشاره شد می تواند موجب افزایش استحکام در ساختار کربن شود.  همه این موارد در کنار هم می تواند علاوه بر کاهش هزینه های تولید سبب تولید کربن فعال با کیفیت و مناسبی شود که می توان از آن در بخش های مختلف از جمله فیلتر کربن اکتیو استفاده نمود.

به طور کلی ویژگی های ساختاری شامل ویژگی های فیزیکی و شیمیایی در کربن فعال تولیدی به وضعیت تخلخل و نحوه پراکندگی آن ها وابسته است. علاوه بر این موضوع دیگری که در این زمینه اهمیت دارد سطح ویژه کربن فعال است. هر چه سطح ویژه استاندارد بالاتر باشد عملکرد بهتری از کربن فعال شاهد خواهیم بو

عوامل موثر در ساخت کربن فعال در فیلتر کربن اکتیو2 - عوامل موثر در ساخت کربن فعال در فیلتر کربن اکتیو

فعال سازی کربن فعال برای استفاده در فیلتر کربن اکتیو :

اما علاوه بر نحوه ساخت و مواد اولیه مورد استفاده در ساخت بحث فعال سازی کربن نیز باید به دقت مورد توجه قرار گیرد. عوامل مختلفی می توانند بر فعالیت کربن در فیلتر کربن اکتیو اثرگذار باشند. از جمله این موارد می توان به دما، مدت زمانی که برای فرایند کربنیزه کرده در نظر گرفته می شود و همچنین تعیین نسبت اشباع سازی بستگی دارد. مطالعات مختلفی بر روی این عوامل و تاثیر آن بر فعال سازی کربن فعال انجام شده است تا تاثیر هریک از آن ها به تنهایی و حتی نقش آن ها در کنار هم بررسی شود. بر اساس نتایج مطالعات صورت گرفته افزایش درجه حرارت می تواند در برخی موارد منجر به کاهش سطح ویژه در کربن فعال گردد. این امر به معنای اهمیت دما در زمان انجام فرایند کربنیزه می باشد. هر چه میزان دما در این فرایند افزایش یابد در نهایت محصول تولیدی از سطح ویژه کمتری برخوردار خواهد شد. کمتر شدن سطح ویژه به معنای کاهش اندازه تخلخل ها است که در نهایت موجب بازده کمتر فیلتر کربن اکتیو نسبت به مواد اولیه استفاده شده می شود. در عین حال افزایش دما می تواند فعال سازی بیشتری را در کربن فعال سبب شود. به صورتی که افزایش دما می تواند میزان تبخیر ماده فعال ساز را افزایش دهد و واکنش مورد نظر در فاز گازی به شکل بهتری صورت می گیرد. نتیجه این امر پیرولیز بیشتر خواهد بود که در نهایت تخریب ساختاری بیشتر و موثر تری را به همراه خواهد داشت. علاوه بر این افزایش نسبت اشباع سازی در طی فرایند تولید و فعال سازی کربن فاعل می تواند منجر به افزایش سطح ویژه شود. عامل فعال ساز د زمان فرایند کربنیزه کردن به شکل یک عامل هیدراته کننده عمل کرده که نتیجه آن تولید زغال و ساختار های آروماتیزه است. این ساختار های باز به شکل شبکه های دارای خلل و فرج فراوان می تواند ساختار داربستی کربنی مورد نیاز را ایجاد نماید. به طور کلی هر چه میزان عامل فعال ساز در طی این فرایند بیشتر باشد منجر به نفوذ بهتر به داخل بافت سلولوزی مورد نظر شده و در نتیجه هم فعال سازی و هم سطح ویژه ماده تولید افزایش خواهد یافت. یکی دیگر از عواملی که می تواند در حجم تخلخل ها اثر گذار باشد میزان و تاثیر مواد فعال ساز شیمیایی است. افزایش دما از میزان تخلخل وجود در ماده کم می کند همچنین رابطه مستقیمی میان نسبت اشباعیت و تخلخل مشاهده شده است و علاوه بر این موارد میزان مواد فعال ساز نیز نقش مهمی در این خصوص ایفا می کنند.

عوامل موثر در ساخت کربن فعال در فیلتر کربن اکتیو3 - عوامل موثر در ساخت کربن فعال در فیلتر کربن اکتیو

استفاده از فیلتر کربن اکتیو به عنوان جزئی اساسی در سیستم های تصفیه آب و فاضلاب موضوعی است که نمی توان آن را نادیده گرفت اما در عین حال اهمیت تهیه فیلتر کربن اکتیو با کیفیت و قابل اعتماد نیز بسیار زیاد است.

از آنجایی که کربن فعال جز اصلی و اساسی در فیلتر کربن اکتیو به شمار می آید باید محصولی با کیفیت تهیه شود. کارشناسان و مشاوران مجرب در شرکت پرتو کنترل آمادگی دارند تا علاوه بر در اختیار گذاشتن اطلاعات مورد نیاز در خصوص تهیه فیلتر کربن اکتیو با کیفیت در خصوص خرید این فیلتر ها و سایر تجهیزات مورد استفاده در سیستم های تصفیه آب و پساب در کنار مشتریان و متقاضیان باشند جهت مشاوره با کارشناسان ما تماس بگیرید.

×
جهت دریافت مشاوره و انتخاب انواع تصفیه ساز ها