logo

2011 m. Lapkričio 9 d

20 a. Pradžioje aktyvuotos anglies gamybos apimtis pradėjo gaminti dėl to, kad pramoninė gamyba buvo vykdoma chemijos pramonėje, įvedami nauji cheminiai ginklai ir cheminė apsauga. Jo naudojimas kaip adsorbentas paskatino gaminti naujas gamybos technologijas, kurios vis dar tobulinamos.

Šiandien aktyvuota anglis naudojama daugelyje gamybos procesų. Aplinkos inžinerijos srityje jos svarbus vaidmuo yra susijęs su oro valymo ir vandens valymo sistemų naudojimu.

Aktyvintos anglies privalumai. Adsorbcijos talpumas leidžia jį naudoti valymui:

Aktyvuota anglis sėkmingai adsorbuoja šiuos organinius junginius iš tirpalų:

  • naftos produktai
  • pesticidai
  • halogeninti angliavandeniliai.

Medžio anglies filtrai gerina geriamojo vandens valymo organoleptines savybes:

  • sumažinti spalvą ir drumstumą,
  • pašalinti kvapus ir skonį
  • adsorbuoja organines medžiagas.

Papildomas vandentiekio vandens su anglies filtrais šalinimas pašalina iš chloro turinčių junginių ir dezinsekcijos ozono vandens likučius. Aktyvuota anglis gali būti mikroorganizmų nešiklio medžiaga.

Aktyvuotos anglies gamyba. Gaukite ją iš organinių anglies žaliavų. Priklausomai nuo tam tikrų natūralių medžiagų prieinamumo. Yra technologijos aktyvuotam akmeniui arba medžio anglims pagaminti iš riešutų arba kokoso riešutų. Anglies aktyvinimas (anglies medžiagos anglies medžiagų porų atidarymas) atliekamas naudojant vandens garus arba termocheminiu metodu naudojant specialius reagentus.

Pradinė medžiaga ir aktyvavimo metodas paveikia aktyvintos anglies kokybę. Svarbios savybės yra poros dydis ir specifinis paviršius, dalelių dydžio pasiskirstymas (anglies dalelių dydis).

Anglies vandens valymo technologijos

Norint įpilti išmatuotą aktyvintos anglies dozę į gryninamąjį vandenį, patogu užpilti miltelių akmens anglį arba užpilti vandeninę anglies suspensiją į užterštą vandenį. Užbaigus valymo procesą, kai anglis kiek įmanoma sugeria visus teršalus ant jo paviršiaus, turi būti pašalinta akmens anglių suspensija iš vandens. Suspensijos pašalinimui naudojami koaguliacijos ar filtravimo metodai (daugiasluoksniai filtrai, žvyro filtrai ir kiti metodai).

Vandens valymo technologija su fiksuoto sluoksnio apkrova yra tokia, kad užterštas vanduo praeina per vieną ar daugiau granulių aktyvintos anglies sluoksnių. Pagal konstrukciją, filtrai gali būti atidaryti ir uždaryti, dirbti dėl sukurto slėgio skirtumo. Valant didelius vandens kiekius, norint filtruoti betonines talpyklas.

Aktyvuota anglis, kuri naudojama kaip filtravimo medžiaga fiksuoto vandens vandens valymo sistemose, gali būti regeneruojama termiškai, o tai apskritai sumažina vandens valymo sąnaudas.

Kadangi anglies pakrovimas vandens valymo procese yra susijęs su geriamuoju vandeniu, jam taikomi griežčiausių sanitarijos ir higienos reikalavimai. Tuo pačiu metu jie vadovaujasi vidaus GOST ir SNiPs geriamojo vandens, Europos aplinkosaugos standartus ir kokybės standartus.

Sudarant vandens valymo sistemą, svarbu yra pasirinkti vandens apdorojimo anglies pakrovimą. Aktyvintos anglies pasirinkimas priklauso nuo pradinio teršalų kiekio ir tam tikro kenksmingų priemaišų koncentracijos sumažėjimo laipsnio. Optimalus filtrų elementų pasirinkimas atsiranda atlikus laboratorinius tyrimus ir gaunant bendrovės specialistų rekomendacijas. Kvalifikuoti laboratorijos darbuotojai, dirbantys su adsorbcinėmis medžiagomis, pasirinks reikalingą reikalaujamos kokybės apkrovą.

Kritiniais atvejais galima organizuoti bandymus, kurie yra artima lauko sąlygoms. Norėdami tai padaryti, naudokite nedidelius mobiliojo tipo filtrus, kurių talpa yra iki 0,5 m3 aktyviosios anglies, ir analizuokite adsorbcijos, sąnaudų ir našumo rodiklius.

Europos savivaldybių vandens valymo sistemos dažnai naudoja valymo sistemas filtruose su fiksuota granuliuotos anglies filtro elementų plokštele. Pakrovimo tipas parenkamas priklausomai nuo išvalyto vandens cheminės sudėties:

  • Chloro turinčius angliavandenilius, pesticidus ir biologiškai aktyvias medžiagas geriau pašalinti iš vandens su akmens anglių, gautų iš kokoso riešutų.
  • Norint pašalinti ištirpusią organinę medžiagą, rekomenduojama naudoti aktyvintą anglį.

Vokietijoje yra įprasta įvertinti aktyvintosios anglies kokybę nitrobenzolo rodikliu - tai yra anglies kiekis, reikalingas 90% tam tikro kiekio nitrobenzolio pašalinti iš vandens. Taigi, tokio valymo laipsnio reikia mažiau kaip 20 mg labai veiksmingų kokoso riešutų arba 21-27 mg veiksmingų akmens anglies akmens. Šis indikatorius turi pranašumą, palyginti su visuotinai taikomas jodo skaičiumi, nes tai leidžia įvertinti adsorbcijos poveikį daugeliui medžiagų.

Daugeliui organinių medžiagų valymo vandeniu tradiciškai naudojamas flokuliavimas, oksidavimas ir filtravimas. Šiam tikslui gali būti naudojama labai aktyvi miltelių aktyvuota anglis su dideliu adsorbcijos galingumu. Kai kuriais atvejais aktyvuota anglis naudojama pelningiau, nes tai leidžia sumažinti adsorbento dozę ir sumažinti vandens valymo sąnaudas.

Norint nustatyti efektyvią adsorbento dozę, adsorbcijos izotermos yra pagamintos atsižvelgiant į faktinį išvalyto vandens cheminę sudėtį. Priemaišos vandeniniame tirpale gali pakeisti aktyviosios anglies faktinį adsorbcijos greitį ir paveikti galutinį vandens valymo lygį.

Naudojimo pavyzdžiai

Europos bendrovė, bendradarbiaudama su Rusijos komunalinėmis įmonėmis, tyrinėja aktyvintą angliarūgštę miltelių formą, norint pašalinti mineralinius angliavandenilius iš vandens standartinėmis temperatūros sąlygomis (22-26 ° C).

Išgryninto vandens tirpalai buvo paruošti dozavimo metodu. Pradinė mineralinių alyvų koncentracija buvo apie 1,7 mg / l. Fraktinė angliavandenilių sudėtis buvo tokia:

Siekiant sukurti adsorbcijos izotermas, buvo naudojamas miltelių akmens masių rinkinys nuo 2 iki 10 mg / l. Priklausomai nuo naudojamos aktyvintos anglies dozės iš tirpalo buvo pašalinta 60-90% viso angliavandenilių junginių kiekio.

Lygiagrečiuose eksperimentuose ištirta aktyvintos anglies charakteristikos pasikeitimas, įtraukiant į tirpalą papildomus reagentus (chloraminas). Chloraminas buvo gautas į tirpalą įpilant amoniako ir natrio hipochlorito.

Esant didesnei angliavandenilių koncentracijai tirpale (iki 4,2 mg / l) ir esant chloraminui, angliavandenilių junginiai adsorbuoja aktyvintąja anglimi. Šis efektas paaiškinamas tuo, kad chloraminas chemiškai reaguoja su organiniais angliavandeniliais ir paverčia juos lengvai adsorbuotu junginiu.

Aktyvuota anglis

Žaliavos ir cheminė sudėtis

Struktūra

Gamyba

Klasifikacija

Pagrindinės savybės

Taikymo sritys

Regeneravimas

Istorija

Angliavandeniliai su aktyvintomis anglimis

Dokumentacija

Žaliavos ir cheminė sudėtis

Aktyvintas (arba aktyvus) anglies (iš Lotynų karbo activatus.) - tai adsorbento - medžiaga su išvystyta porėtos struktūros, kuris yra gaunamas iš įvairių anglinių medžiagų, organinės kilmės, pavyzdžiui, anglis, anglies kokso, naftos koksas, kokoso riešutų kevalų, graikinių riešutų, abrikosų, alyvuogių ir kitų vaisių sėklų sėklos. Geriausia valymo ir eksploatavimo trukmė laikoma aktyvuota anglimi (karboliu), pagaminta iš kokoso lukšto, o dėl savo didelio stiprumo ji gali būti pakartotinai regeneruojama.

Kalbant apie chemiją, aktyvuota anglis yra anglies formos, kurios netobula struktūra ir beveik nėra priemaišų. 87-97% masės aktyvintosios anglies sudaro anglies, taip pat gali būti vandenilio, deguonies, azoto, sieros ir kitų medžiagų. Savo cheminėje sudėtyje aktyvuota anglis yra panaši į grafitą, panaudotą medžiagą, įskaitant tradicinius pieštukus. Aktyvioji anglies, deimanto, grafito - visos skirtingos anglies formos, praktiškai be priemaišų. Jų struktūrines ypatybes aktyvių anglies atomų priklauso mikrokristalinės anglies rūšių grupės - grafito kristalitai yra sudaryta iš išsiplėtimo plokštuma 2-3 nm, kuri, savo ruožtu, yra suformuotas šešiakampio žiedais. Tačiau, tipiškas grafito orientacija atskirų grotelių plokštumų viena su kita susijusių aktyviame anglies atomų yra suskirstytas - sluoksniai atsitiktinai perėjo ir nesutampa ta kryptimi, statmena jų plokštumoje. Be grafito kristalitų, aktyvintuose angliavandeniliuose yra nuo vieno iki dviejų trečdalių amorfinio anglies, taip pat yra heteroatomų. Heterogenezinė masė, susidedanti iš grafito ir amorfinio anglies kristalitų, lemia specifinę akytojo anglies poringą struktūrą, taip pat jų adsorbciją ir fizikines ir mechanines savybes. Cheminiu būdu surišto deguonies aktyviosios anglies struktūros, kuri sudaro pagrindinius ar rūgštus paviršinius cheminius junginius, veikimas ženkliai veikia jų adsorbcijos savybes. Aktyviosios anglies pelenų kiekis gali būti 1-15%, o kartais jis sudaro 0,1-0,2% pelenų.

Struktūra

Aktyvioji anglis turi daug porų ir todėl turi labai didelį paviršių, dėl ko ji turi didelę adsorbciją (1 g aktyviosios anglies, priklausomai nuo gamybos technologijos, yra nuo 500 iki 1500 m 2 paviršiaus). Tai yra didelis poringumas, dėl kurio aktyvuota anglis "aktyvuojasi". Aktyvintos anglies poringumas padidėja specialiu apdorojimu - aktyvacija, o tai žymiai padidina adsorbuojančią paviršių.

Aktyvintose alyvose išskiriamos makro-, meso- ir mikroporos. Priklausomai nuo molekulių, kurias reikia laikyti anglies paviršiuje, dydį, akmens anglis turi būti gaminami skirtingais porų dydžių santykiais. Aktyviojo kampo porai klasifikuojami pagal jų linijinius matmenis - X (pusės plotis - plyšių tipo porų modeliui, spindulys - cilindriniam arba sferiniam):

Kad adsorbcija mikroporose (specifinis tūris 0,2-0,6 cm 3 / g ir 800-1000 m 2 / g), proporcingo dydžiui su adsorbuotomis molekulėmis, dažniausiai būdingas tūrio užpildymo mechanizmas. Panašiai adsorbcija vyksta ir supermikropuose (specifinis tūris 0,15-0,2 cm 3 / g), tarpinių sričių tarp mikroporų ir mesopores. Šioje srityje mikroporų savybės palaipsniui degeneruojasi, atsiranda mezoporų savybės. Adsorbcijos mechanizmas mesoporose susideda iš nuosekliai formuojant adsorbcijos sluoksnius (polimolekulinę adsorbciją), kuris užpildomas užpildant poras kapiliariniu kondensacijos mechanizmu. Tradicinių aktyviųjų anglių specifinis mezoporų tūris yra 0,02-0,10 cm 3 / g, specifinis paviršiaus plotas yra 20-70 m 2 / g; tačiau kai kuriems aktyviems angliavandeniliams (pavyzdžiui, apšvietimui) šie rodikliai gali siekti atitinkamai 0,7 cm 3 / g ir 200-450 m 2 / g. Makroporos (specifinis ir paviršiaus, atitinkamai, 0,2-0,8 cm 3 / g ir 0,5-2,0 m2 / g) yra transporto kanalai, absorbuojamas medžiagoms tokios adsorbcija erdvė aktyvintos anglies granulių įleidimo molekulės. Mikro ir mezopoliai sudaro didžiausią aktyvaus anglių paviršiaus dalį, atitinkamai, jie labiausiai prisideda prie jų adsorbcijos savybių. Mikroporai ypač gerai tinka mažoms molekulėms adsorbuoti ir mesopores, skirtos didesnių organinių molekulių adsorbcijai. Aktyvuotų anglių porų struktūrai lemiamą įtaką daro žaliavos, iš kurių jos gaunamos. Aktyvinti angliai, kurių pagrindą sudaro kokoso riešutai, yra būdingi didesnė mikroporų ir akmens anglių - anglies - aktyvesnių anglių dalelių dalis. Didžioji makroporų dalis yra būdinga aktyvintųjų anglių junginiams. Aktyvioje kampoje paprastai yra visų porų tipų, o jų dydžio skirtumo paskirstymo kreivė turi 2-3 maksimumus. Atsižvelgiant į supermikorporų išsivystymo laipsnį, išskiriami siauros pasiskirstymo aktyviosios anglies (šios poros praktiškai nėra) ir platus (iš esmės išsivysčiusios).

Aktyvuotų anglies poras yra tarpmolekulinės traukos, kuri veda prie adsorbcijos pajėgų (Vander Valso jėgų), kuri pagal savo pobūdį yra panašus į sunkio jėgos su vienintelis skirtumas yra tas, kad jie veikia ne molekulinė, o ne astronominiais lygiu. Šios jėgos sukelia reakciją, panašią į kritulių reakciją, kurioje adsorbuojamos medžiagos gali būti pašalintos iš vandens ar dujų srautų. Išbrauktų teršalų molekulės laikomos ant aktyvuotos anglies paviršiaus tarpmiestingomis Van der Waalso jėgomis. Taigi, aktyvuotieji angliai pašalina iš valomųjų medžiagų esančius teršalus (priešingai, pavyzdžiui, spalvos pasikeitimas, kai spalvotų priemaišų molekulės nėra pašalinamos, bet chemiškai paverčiamos bespalvėmis molekulėmis). Tarp adsorbuotų medžiagų ir aktyvintos anglies paviršiaus gali būti ir cheminių reakcijų. Šie procesai vadinami cheminiu adsorbcija arba chemisorbcija, tačiau iš esmės fizinės adsorbcijos procesas vyksta aktyvaus anglies ir adsorbuotos medžiagos sąveikos metu. Chemorbcija plačiai naudojama pramonėje dujų valymui, degazavimui, metalo atskyrimui, taip pat moksliniams tyrimams. Fizinė adsorbcija yra grįžtama, tai yra, adsorbuojamos medžiagos gali būti atskirtos nuo paviršiaus ir tam tikromis sąlygomis grįžta į pradinę būklę. Per chemorizaciją adsorbuotoji medžiaga sujungiama su paviršiumi cheminėmis jungtimis, pakeičiant jo chemines savybes. Chemorbcija nėra grįžtama.

Kai kurios medžiagos blogai adsorbuojamos ant įprastų aktyvintų anglių paviršiaus. Tokios medžiagos yra amoniakas, sieros dioksidas, gyvsidabrio garai, vandenilio sulfidas, formaldehidas, chloras ir vandenilio cianidas. Siekiant veiksmingai pašalinti tokias medžiagas, naudojami specialieji cheminiai reagentai, įmirkyti aktyvinti anglimi. Įmirkyti aktyvuotieji angliavandeniai yra naudojami specializuotose oro ir vandens valymo srityse, respiratoriuose, kariniams tikslams, branduolinės energetikos pramonėje ir kt.

Gamyba

Naudojant aktyvintą anglį gaminant įvairios rūšies ir dizaino krosnis. Plačiausiai naudojamos: daugiasluoksnės, velenų, horizontalios ir vertikalios sukamosios krosnys, taip pat reaktoriai su skystuoju sluoksniu. Pagrindinės aktyvuotų anglių ir, visų pirma, poringos struktūros savybės yra nustatomos pagal pirminės anglies turinčios žaliavos rūšį ir jos perdirbimo būdą. Pirma, anglies turinčios žaliavos susmulkinamos iki 3-5 cm dydžio dalelių, po to jos karbonizuojamos (pirolizuojamos) - kepant aukštoje temperatūroje inertinėje atmosferoje be oro patekimo, siekiant pašalinti lakias medžiagas. Karbonizacijos stadijoje formuojamas būsimojo aktyviojo anglies pagrindas - pagrindinis poringumas ir stiprumas.

Tačiau gauta karbonizuota anglies (karbonizuojanti medžiaga) turi blogas adsorbcijos savybes, nes jo porų dydis yra mažas ir vidinis paviršiaus plotas yra labai mažas. Todėl karbonizatas aktyvuojamas tam, kad gautų specifinę poros struktūrą ir pagerintų adsorbcijos savybes. Aktyvinimo proceso esmė - atidaryti poras anglies medžiagoje uždaroje būsenoje. Tai atliekama termocheminiu būdu: medžiaga iš anksto įmirkyta cinko chlorido ZnCl tirpalu2, kalio karbonatas K2Su3 arba kai kurie kiti junginiai ir kaitinami iki 400-600 ° C be ore arba, dažniausiai, apdorojant perkaitinto garo ar anglies dioksido CO2 arba jų mišinį esant 700-900 ° C temperatūrai griežtai kontroliuojamomis sąlygomis. Steam aktyvinimas yra karbonizuotų produktų oksidacija į dujinius pagal reakciją - C + H2Apie -> CO + H2; arba vandens garų pertekliumi - C + 2H2Apie -> CO2+2H2. Visuotinai pripažįstama, kad tiekimas į aparatą aktyvuojamas, kad kartu su prisotintu garu būtų įjungtas ribotas oro kiekis. Reakcijos vietoje susidaro dalis anglies degimo ir reikiama temperatūra. Aktyviosios anglies išėjimas šiame proceso variante yra žymiai sumažintas. Taip pat aktyvi anglis gaunama sintetinių polimerų (pvz., Polivinilideno chlorido) terminiu skilimu.

Aktyvinimas naudojant vandens garus leidžia gaminti akmens anglis, kurių vidinis paviršiaus plotas yra iki 1500 m 2 grame anglies. Dėl to, kad didžiulis paviršiaus plotas, aktyvuoti anglimi yra puikūs adsorbentai. Tačiau ne visos šios srities gali būti adsorbuojamos, nes didelės adsorbuotų medžiagų molekulės negali prasiskverbti į mažo dydžio poras. Pasibaigus aktyvacijos procesui, susidaro būdingas poringumas ir specifinis paviršiaus plotas, kyla žymi kietos medžiagos masės sumažėjimas, vadinamas obgar.

Dėl termocheminio aktyvavimo susidaro rupia porė aktyvuota anglis, kuri naudojama balinimui. Dėl garo įjungimo naudojama smulkiai poruota aktyvuota anglis, kuri naudojama valymui.

Kitą, aktyvuotos anglies atšaldomas ir veikiamas preliminarų atliekų rūšiavimą ir sijojant, kur dumblas yra eliminuojamas, ir tada, priklausomai nuo konkrečiais parametrų poreikį, aktyvintas anglies veikianti tolesniam perdirbimui: rūgšties plovimo, impregnavimo (impregnavimo įvairių cheminių medžiagų), šlifavimo ir džiovinimo. Po to aktyvuota anglis pakuojama į pramoninę pakuotę: maišus ar didelius krepšius.

Klasifikacija

Aktyvioji anglis yra klasifikuojama pagal žaliavos, iš kurios ji pagaminta (akmens anglių, medžio, kokoso ir tt), rūšį pagal aktyvinimo metodą (termocheminis ir garinis) pagal paskirtį (dujos, rekuperacija, valymo ir anglies nešiklio katalizatoriai-cheminiai sorbentai), taip pat išleidimo forma. Šiuo metu aktyvuota anglis daugiausia prieinama šiomis formomis:

  • miltelių aktyvuota anglis
  • granuliuotos (susmulkintos, nereguliarios formos dalelės) aktyvi anglis,
  • formuota aktyvi anglis,
  • ekstruzinės (cilindrinės granulės) aktyvuota anglis,
  • medžiaga, įmirkyta aktyvia anglimi.

Pieno aktyvuota anglis turi dalelių dydį, mažesnį kaip 0,1 mm (daugiau nei 90% visos kompozicijos). Pieno anglis naudojamas pramoniniam skysčių valymui, įskaitant buitinių ir pramoninių nuotekų valymą. Po adsorbcijos druskos pavidalo medžio anglis turi būti atskirtas nuo skysčių, kad būtų išgrynintas filtruojant.

Granuliuotos aktyvintos anglies dalelės dydžio nuo 0,1 iki 5 mm (daugiau nei 90% kompozicijos). Granulinė aktyvuota anglis naudojama skysčių valymui, daugiausia vandens valymui. Valant skysčius, aktyvi anglis dedama į filtrus arba adsorbentus. Aktyvūs angliai su didesnėmis dalelėmis (2-5 mm) naudojami oro ir kitų dujų valymui.

Matavimo aktyvuota anglis - tai aktyvuota anglis, kuri yra įvairių geometrinių formų, priklausomai nuo panaudojimo (balionai, tabletės, briketai ir kt.). Liejimo anglis naudojamas įvairių dujų ir oro valymui. Valant dujas, aktyvuota anglis taip pat dedama į filtrus arba adsorbentus.

Ekstrauduota anglis gaminama su dalelėmis, kurių cilindrų formos yra nuo 0,8 iki 5 mm skersmens, dažniausiai impregnuotos specialiais cheminiais elementais ir naudojamos katalizuojant.

Į anglį įmirkyti audiniai yra įvairių formų ir dydžių, dažniausiai naudojami dujų ir oro valymui, pavyzdžiui, automobilių oro filtruose.

Pagrindinės savybės

Granulometrinis dydis (granulometrija) - aktyvintos anglies granulių pagrindinės dalies dydis. Matavimo vienetas: milimetrai (mm), tinklelis USS (JAV) ir tinklelis BSS (angl.). Dalelių dydžio konversijos USS akies milimetrais (mm) santraukos lentelė pateikta atitinkamoje byloje.

Tūrinis tankis - tai masė, kuri užpildo vienetų tūrį pagal savo svorį. Matavimo vienetas - gramais vienam centimetrui kubinis (g / cm 3).

Paviršiaus plotas - kieto kūno masyvo paviršiaus plotas. Matavimo vienetas - kvadratinis metras iki akmens anglies gramų (m 2 / g).

Kietumas (ar stiprumas) - visi aktyvinto anglies vartotojai ir vartotojai labai skiriasi stiprumo nustatymo metodais. Dauguma metodų yra pagrįsti šiais principais: aktyvintosios anglies mėginys yra mechaniškai įtemptas, o stiprumo matas - smulkių dalelių kiekis, pagamintas sunaikinant anglį, arba vidutinio dydžio šlifavimas. Dėl jėgos matavimo, anglies kiekis nėra sunaikinamas procentais (%).

Drėgmė yra aktyvios anglies drėgmės kiekis. Matavimo vienetas - procentai (%).

Pelenų kiekis - pelenai (kartais laikomi tik vandenyje tirpiais) aktyviosios anglies kiekyje. Matavimo vienetas - procentai (%).

Vandeninio ekstrakto pH yra vandeninio tirpalo pH vertė, po to virinant jame aktyviosios anglies.

Apsauginis veiksmas - tam tikrų dujų anglies adsorbcijos laiko matavimas prieš pradedant transliuoti minimalias dujų koncentracijas aktyvintos anglies sluoksniu. Šis bandymas naudojamas anglies, naudojamos oro valymui. Dažniausiai aktyvaus anglies išbandoma benzeno arba anglies tetrachlorido (dar žinomas kaip anglies tetrachloridas4)

ITS adsorbcija (adsorbcija ant anglies tetrachlorido) - anglies tetrachlorido patenka per aktyviosios anglies tūrį, prisotinimas tęsiasi iki pastoviosios masės, tada gaunamas adsorbuoto garo kiekis, priskiriamas anglies svoriui procentais (%).

Jodo indeksas (jodo adsorbcija, jodo skaičius) yra jodo kiekis miligramais, kuris gali adsorbuoti 1 gramą aktyvintos anglies, miltelių pavidalu iš praskiesto vandeninio tirpalo. Matavimo vienetas - mg / g.

Metileno mėlynasis adsorbcija - tai miligramo metileno mėlynas, absorbuotas iš vieno gramo aktyvintos anglies iš vandeninio tirpalo. Matavimo vienetas - mg / g.

Melase spalvos pasikeitimas (melasos skaičius arba indeksas, pagamintas iš melasos) yra aktyvintos anglies kiekis miligramuose, kuris reikalingas 50% standartinio melasos tirpalo išvalymui.

Taikymo sritys

Aktyvintosios anglies gerai adsorbuoja organiniai makromolekuliniai medžiagų, kurių nepolinio struktūros, pavyzdžiui:.. tirpiklių (chlorinti angliavandeniliai), dažiklių, naftos ir kt ypatumai adsorbcijos padidėja su mažėja tirpumą vandenyje su daugiau nepolinio struktūrą ir padidinti molekulinio svorio. Aktyvinti anglys puikiai adsorbuoja medžiagas, turinčias santykinai aukštos virimo taškus (pavyzdžiui, benzeno C6H6), blogiau - lakieji junginiai (pavyzdžiui, amoniakas NH3) Esant santykiniam garų slėgiui pp/ pmus mažiau nei 0,10-0,25 (pp - adsorbuotos medžiagos pusiausvyros slėgis, pmus - sočiųjų garų slėgis) aktyvuota anglis šiek tiek sugeria vandens garus. Tačiau, kai pp/ pmus daugiau nei 0,3-0,4 yra pastebima adsorbcija, o pp/ pmus = 1 beveik visi mikroporai užpildyti vandens garais. Todėl jų buvimas gali apsunkinti tikslinės medžiagos absorbciją.

Aktyvuota anglis yra plačiai naudojama kaip adsorbentas, sugeria garus iš dujų išmetimo (pvz., Valant orą iš anglies disulfido CS2) Garų išsaugojimas lakiųjų tirpiklius susigrąžinimo tikslui, dėl vandeninių tirpalų (pvz, cukraus sirupai ir spiritai), geriamojo vandens ir nuotekų, susijusiems su dujų kaukės, dulkių technika, pavyzdžiui gryninimo sukurti Geterių siurbliai, dujų ir kieto chromatografijos pildymo zapahopoglotiteley šaldytuvuose, kraujo valymas, kenksmingų medžiagų įsisavinimas iš virškinimo trakto ir kt. Aktyvioji anglis taip pat gali būti katalizinių priedų ir polimerizacijos katalizatoriaus vežėjas. Kad aktyviosios anglies katalizinės savybės makro ir mezopolyje sukurtų specialius priedus.

Su aktyviosios anglies pramoninės gamybos plėtra, šio produkto naudojimas nuolat didėjo. Šiuo metu aktyvuota anglis naudojama daugelyje vandens valymo procesų, maisto pramonėje, chemijos technologijų procesuose. Be to, išmetamųjų dujų ir nuotekų valymas daugiausia grindžiamas adsorbcija aktyvuota anglimi. Aktyvioji anglis, plėtodama atomines technologijas, yra pagrindinis radioaktyviųjų dujų ir nuotekų adsorbentas branduolinėse jėgainėse. XX amžiuje aktyviosios anglies naudojimas atsirado sudėtinguose medicininiuose procesuose, pavyzdžiui, hemofiltruoti (kraujo valymas aktyvuota anglimi). Naudota aktyvuota anglis:

  • vandens valymui (vandens valymas iš dioksinų ir ksenobiotikų, karbonizavimas);
  • maisto pramonės į tirpalų, nealkoholinių gėrimų ir alaus, paaiškinti vyno, cigarečių filtrų, gryninimo anglies dioksidu, naudojant gazuotų gėrimų gamybai gamybos, valymo krakmolo sprendimus, ir cukraus sirupų, gliukozės ir Ksilitolis apšvietimą dezodoravimas aliejus ir riebalai citrinos gamybos, pieno ir kitos rūgštys;
  • chemijos, naftos ir dujų gamybos ir perdirbimo pramonės šakose šviesinimui plastifikatorius, kaip katalizatoriaus nešikliu, mineralinių aliejų, cheminių medžiagų ir dažų medžiagų gamyboje, gumos gamybos pluoštams gaminti, už amino sprendimų, garų grąžinimo organinius tirpiklius, gryninimo;
  • aplinkos aplinkosaugos veikloje, skirtoje pramoninių nuotekų valymui, naftos ir naftos produktų išsiliejimo šalinimui, deginimo įmonių išmetamųjų dujų valymui, siekiant išvalyti vėdinimo dujomis ir oru išmetamus teršalus;
  • kasybos ir metalurgijos pramonėje elektrodų gamybai, mineralinių rūdų plūdimui, aukso gavybai aukso gavybos pramonėje iš tirpalų ir srutų;
  • kuro ir energetikos pramonėje garų kondensato ir katilo vandens valymui;
  • farmacijos pramonėje tirpalų valymui medicinos produktų gamybai, akmens tablečių, antibiotikų, kraujo pakaitalų, Allohol tablečių gamybai;
  • medicinoje gryninant gyvūnus ir žmones iš toksinų, bakterijų, valant kraują;
  • gaminant asmenines apsaugos priemones (dujų kaukes, respiratorius ir kt.);
  • branduolinės pramonės srityje;
  • vandens valymui baseinuose ir akvariumuose.

Vanduo klasifikuojamas kaip atliekos, žemės ir gėrimas. Šio klasifikavimo charakteristika yra teršalų koncentracija, kuri gali būti tirpikliai, pesticidai ir (arba) halogeno-angliavandeniliai, pavyzdžiui, chlorinti angliavandeniliai. Atsižvelgiant į tirpumą, yra tokios koncentracijos ribos:

  • 10-350 g / l geriamam vandeniui,
  • 10-1000 g / l požeminiam vandeniui,
  • 10-2000 g / l nuotekoms.

Baseinų vandens valymas neatitinka šios klasifikacijos, nes čia mes susiduriame su dehlorizavimu ir dezonizavimu, o ne grynu adsorbcijos pašalinimu iš teršalo. Dechlorinimas ir dezonavimas yra veiksmingai naudojami plaukimo baseino vandenyje naudojant aktyvintą anglį iš kokosų lukštų, kuri turi privalumų dėl didelio adsorbcijos paviršiaus ir dėl to turi puikią dehlorinacijos efektą dideliu tankiu. Didelis tankis leidžia atvirkštinį srautą, neplaunant aktyvuotos anglies iš filtro.

Granulinė aktyvinta anglis naudojama fiksuotose stacionariose adsorbcijos sistemose. Užterštas vanduo teka per pastovų aktyvuotos anglies sluoksnį (daugiausia iš viršaus į apačią). Norint laisvai valdyti šią adsorbcinę sistemą, vanduo turi būti be jokių kietų dalelių. Tai galima garantuoti tinkamu išankstiniu apdorojimu (pvz., Naudojant smėlio filtrą). Dalelės, patenkančios į fiksuotą filtrą, gali būti pašalintos prieštaringa adsorbcijos sistema.

Daugelis gamybos procesų išskiria kenksmingas dujas. Tokios toksiškos medžiagos neturėtų būti išleidžiamos į orą. Dažniausiai toksiškos medžiagos ore yra tirpikliai, kurie yra būtini gaminant medžiagas kasdieniniam naudojimui. Skiediklių atskyrimui (daugiausia angliavandeniliams, pavyzdžiui, chlorintiems angliavandeniliams), aktyvuota anglis gali būti sėkmingai panaudotas dėl jo atsparių vandeniui savybių.

Oro valymas padalijamas į oro užteršto oro ir tirpiklio išvalymo orą, atsižvelgiant į teršalo kiekį ir koncentraciją ore. Esant didelėms koncentracijoms, pigiau išgauti tirpiklius iš aktyvintos anglies (pavyzdžiui, garu). Tačiau jei toksinės medžiagos egzistuoja esant labai mažai koncentracijai arba mišinyje, kurio negalima pakartotinai naudoti, naudojama vienkartinė aktyvuota anglis. Liejinių aktyvuota anglis naudojama fiksuotose adsorbcijos sistemose. Užterštas oras praeina per pastovų anglis sluoksnį viena kryptimi (daugiausia iš apačios į viršų).

Viena iš pagrindinių impregnuotos aktyvintos anglies naudojimo sričių yra dujų ir oro valymas. Dėl daugelio techninių procesų užteršto oro sudėtyje yra nuodingų medžiagų, kurios negali būti visiškai pašalintos naudojant įprastinę aktyvintą anglį. Tokios toksiškos medžiagos, daugiausia neorganinės arba nestabilios, poliarinės medžiagos, gali būti labai toksiškos net mažose koncentracijose. Šiuo atveju naudojama impregnuota aktyvioji anglis. Kartais skirtingomis tarpinėmis cheminėmis reakcijomis tarp teršalo komponento ir aktyviosios anglies aktyviosios medžiagos teršalas gali būti visiškai pašalintas iš užteršto oro. Aktyvinti angliai yra įmirkyti (impregnuoti) sidabru (geriamojo vandens valymui), jodu (išvalyti iš sieros dioksido), sieros (išvalyti iš gyvsidabrio), šarmų (iš gazių ir dujų valymo - chloro, sieros dioksido, azoto dioksido ir d.), rūgštis (dujinių šarmų ir amoniako pašalinimui).

Regeneravimas

Kadangi adsorbcija yra grįžtamas procesas ir nekeičia aktyviosios anglies paviršiaus ar cheminės sudėties, teršalus galima pašalinti iš aktyviosios anglies per desorbciją (adsorbuotų medžiagų išleidimas). Van der Waltz stiprumas, kuris yra pagrindinė varomoji jėga adsorbcijoje, susilpnėja, todėl teršalų galima pašalinti iš anglies paviršiaus, naudojami trys techniniai metodai:

  • Temperatūros svyravimų metodas: van der Waalso jėgos poveikis mažėja didėjant temperatūrai. Temperatūra padidėja dėl karšto azoto srauto arba padidėjus garų slėgiui 110-160 ° C temperatūroje.
  • Slėgio svyravimų metodas: sumažinus dalinį slėgį, Van der Valso jėgos poveikis mažėja.
  • Ekstrahavimas - desorbcija skystose fazėse. Adsorbuotos medžiagos pašalinamos chemiškai.

Visi šie metodai yra nepatogu, nes adsorbuotos medžiagos negali būti visiškai pašalintos iš anglies paviršiaus. Didelė teršalo dalis lieka aktyvios anglies porose. Naudojant garų regeneraciją, 1/3 visų adsorbuotų medžiagų vis dar lieka aktyvintoje anglyje.

Pagal cheminę regeneraciją suprantama, kad sorbentų skystų arba dujinių organinių arba neorganinių reagentų apdorojimas temperatūroje paprastai ne didesnis kaip 100 ° C. Tiek anglies, tiek ne anglies sorbentai yra chemiškai regeneruojami. Dėl šio gydymo sorbatas desorbuojamas be pakeitimų arba jo sąveikos su regeneruojančiu agentu produktai yra desorbuojami. Cheminis regeneravimas dažnai patenka į adsorbcijos aparatą. Dauguma cheminių regeneracijos metodų yra siaurai specializuoti tam tikrų tipų sorbatams.

Žemos temperatūros terminis regeneravimas yra sorbentų apdorojimas garais ar dujomis esant 100-400 ° C temperatūrai. Ši procedūra yra gana paprasta ir daugeliu atvejų tai atliekama tiesiogiai adsorbentuose. Vandens garai dėl aukšto entalpija dažniausiai naudojami terminio regeneravimo žemai temperatūrai. Jis yra saugus ir prieinamas gamyboje.

Cheminis regeneravimas ir žemos temperatūros terminis regeneravimas neužtikrina visiško adsorbcijos anglių atsigavimo. Terminio regeneravimo procesas yra labai sudėtingas, daugiapakopis, veikiantis ne tik sorbatą, bet ir pats sorbentas. Terminis regeneravimas yra artimas angliavandenilių gamybos technologijai. Karbonizuojant įvairius sorbatus anglimi, dauguma priemaišų skilinasi esant 200-350 ° C temperatūrai, o 400 ° C temperatūroje paprastai maždaug pusė viso adsorbato sunaikinama. CO, CO2, CH4 - Pagrindiniai organinio sorbato skilimo produktai išsiskiria, kai kaitinami iki 350-600 ° C. Teoriškai tokio regeneravimo kaina yra 50% naujo aktyviojo anglies kainos. Tai rodo, kad reikia toliau ieškoti ir kurti naujus labai efektyvius sorbentų regeneravimo būdus.

Reaktyvacija - visiškai aktyvuota anglies regeneracija garais 600 ° C temperatūroje. Teršalas sudeginamas tokioje temperatūroje, nedegant anglių. Tai įmanoma dėl mažo deguonies koncentracijos ir didelio garo kiekio. Vandens garai selektyviai reaguoja su adsorbuotomis organinėmis medžiagomis, pasižyminčiomis dideliu reaktyvumu vandenyje esant aukštai temperatūrai, susidarius visiškam deginimui. Tačiau neįmanoma išvengti minimalaus anglies deginimo. Tokį nuostolį turėtų kompensuoti naujos anglies. Po reaktyvacijos, dažnai atsitinka taip, kad aktyvuota anglis pasižymi didesniu vidiniu paviršiumi ir didesniu reaktyvumu negu pradinė anglis. Šie faktai atsiranda dėl papildomų porų susidarymo ir aktyvuotoje anglyje esančių koksinių teršalų susidarymo. Pokyčių struktūra taip pat keičiasi - jie didėja. Reaktyvavimas atliekamas reaktyvinėse orkaitėse. Yra trys krosnių tipai: rotaciniai, velenai ir kintamos dujos. Kintamosios dujų srauto krosnys turi pranašumus dėl nedidelių nuostolių dėl degimo ir trinties. Aktyvioji anglis patenka į oro srautą, o šiuo atveju degimo dujos gali būti perduotos per grotelę. Dėl intensyvaus dujų srauto iš dalies aktyvuota anglis tampa skysta. Dujos taip pat transportuoja degimo produktus, kai aktyvuojamos anglies reaktorius aktyvuoja į deginimo kamerą. Prie deginimo įrenginio pridedamas oras, taigi dabar gali būti sudegintos neuždegtos dujos. Temperatūra pakyla iki maždaug 1200 ° C. Po degimo dujos patenka į dujų skalbyklę, kurioje dujos atšaldomos iki 50-100 ° C temperatūros dėl aušinimo vandeniu ir oru. Šioje kameroje vandenilio chlorido rūgštis, susidaranti adsorbuotų chlorohidrokarbonatų iš išgrynintos aktyvintos anglies, neutralizuojama natrio hidroksidu. Dėl aukštos temperatūros ir greito aušinimo susidaro toksiškos dujos (kaip antai dioksinai ir furanai).

Istorija

Anksčiau iš istorinių nuorodų į anglis naudojama senoji Indija, kurioje sanskrito raštuose sakoma, kad geriamasis vanduo pirmiausia turi būti perduotas per anglis, laikomas varinių induose ir veikiamas saulės spinduliais.

Unikalios ir naudingos anglies savybės taip pat žinomos senovės Egipte, kur medžio anglis buvo naudojamas medicinos tikslais jau 1500 m. Prieš Kristų. er

Senieji romėnai taip pat naudojo anglį, norėdami išgryninti geriamąjį vandenį, alų ir vyną.

18 a. Pabaigoje mokslininkai žinojo, kad Carbolen sugeba absorbuoti įvairias dujas, garus ir tirpalus. Kasdieniniame gyvenime žmonės pastebėjo: jei verdant vandenį į keptuvę, kur anksčiau paruošė vakarienę, išmesti keletą angelių, tada išnyksta maisto skonis ir kvapas. Laikui bėgant, naudojama aktyvuota anglis buvo naudojama cukrui išvalyti, gaudyti gazu gamtinėse dujose, dažyti audinius, rauginti odą.

1773 m. Vokietijos chemikas Karlas Scheele pranešė apie dujų adsorbciją medžio anglimi. Vėliau buvo nustatyta, kad medžio anglis taip pat gali nuryti skysčius.

1785 m. Sankt Peterburgo vaistininkas Lovits T. Ye., Kuris vėliau tapo akademiku, pirmiausia atkreipė dėmesį į aktyvuotos anglies gebėjimą valyti alkoholį. Pasikartojančių eksperimentų metu jis nustatė, kad net paprastas vyno su akmens milteliais kratymas leidžia gauti daug švaresnio ir aukštesnės kokybės gėrimų.

1794 m. Anglis pirmą kartą buvo naudojamas angliško cukraus gamykloje.

1808 m. Anglis pirmą kartą buvo naudojamas Prancūzijoje, norint palengvinti cukraus sirupą.

1811 m., Sumaišius juodą batų kremą, buvo aptikta kaulų medžio anglies balinimo galimybė.

1830 m. Vienas vaistininkas, atlikęs eksperimentą su savimi, paėmė gramne strignino ir išgyveno, nes tuo pačiu prarydavo 15 g aktyvintos anglies, kuri adsorbuojo šį stiprų nuodų.

1915 m. Rusijoje mokslininkas Nikolajus Dmitrijevičius Zelinskis išrado pirmąją pasaulyje filtruojančią anglies dujų kaukę pasaulyje. 1916 m. Jį priėmė Entente armijos. Pagrindinė sorbento medžiaga buvo aktyvuota anglis.

Pramoninė aktyvintos anglies gamyba prasidėjo XX a. Pradžioje. 1909 m. Europoje buvo išleista pirmoji aktyviosios anglies miltelių partija.

Per Pirmąjį pasaulinį karą aktyvuotos anglies kokoso aliejus buvo pirmą kartą panaudotas kaip dujų sluoksnyje adsorbentas.

Šiuo metu aktyvintos anglies yra viena iš geriausių filtrų medžiagų.

Angliavandeniliai su aktyvintomis anglimis

Įmonė "Chemical Systems" siūlo platų aktyvintųjų anglių kiekį Karbonatas, puikiai įrodytas įvairiuose technologiniuose procesuose ir pramonėje:

  • Karbonatas WT skysčių ir vandens valymui (žemės, atliekų ir gėrimų, taip pat vandens valymui)
  • Karbonatas VP skirtas valyti įvairias dujas ir orą
  • Karbonatas GC, skirtas aukso ir kitų metalų gavybai iš tirpalų ir suspensijų kasybos ir motelio pramonėje,
  • Carbonut CF už cigarečių filtrus.

Angliavandeniliai aktyvuoti angliai yra pagaminti tik iš kokoso riešutų, kadangi kokoso aktyvūs angliai yra geriausi valymo kokybė ir didžiausia absorbavimo galia (dėl didesnio porų kiekio ir dėl to didesnio paviršiaus ploto), ilgiausias tarnavimo laikas (dėl didelės kietumo ir daugkartinio regeneravimo galimybės), absorbuotų medžiagų desorbcijos ir mažo pelenų kiekio trūkumas.

Nuo 1995 m. Indijoje gaminamos anglies aktyvios anglies yra automatinės ir aukštųjų technologijų įranga. Produkcija turi strategiškai svarbią vietą, pirma, šalia žaliavų šaltinio - kokoso ir, antra, arti jūros uostų. Kokosų riešutai auga ištisus metus, užtikrinant nepertraukiamą aukštos kokybės žaliavų šaltinį dideliais kiekiais, su minimaliomis pristatymo išlaidomis. Jūrų uostų artumas leidžia išvengti papildomų logistikos išlaidų. Visi technologinio ciklo etapai anglies aktyvuotos anglies gamybos srityje yra griežtai kontroliuojami: tai apima kruopštų žaliavų parinkimą, pagrindinių parametrų kontrolę po kiekvieno tarpinio gamybos etapo ir galutinio gatavo produkto kokybės kontrolę pagal nustatytus standartus. Aktyvus anglies karbonatas eksportuojamas beveik visame pasaulyje ir dėl puikios kainos ir kokybės derinio yra plačiai paplitęs.

Dokumentacija

Norint peržiūrėti dokumentaciją reikia "Adobe Reader" programos. Jei kompiuteryje neturite "Adobe Reader", apsilankykite "Adobe" svetainėje www.adobe.com, atsisiųskite ir įdiekite naujausią šios programos versiją (programa yra nemokama). Įdiegimo procesas yra paprastas ir užtruks tik keletą minučių, ši programa bus naudinga jums ateityje.

Jei norite įsigyti aktyvintą anglį Maskvoje, Maskvos srityje, Mytischi, Sankt Peterburge - susisiekite su įmonės vadovais. Taip pat pristatymas į kitus Rusijos Federacijos regionus.

Kas yra aktyvuota anglis?

Pagrindinės savybės ir kas yra pagaminta

Kai kurie gamintojai galėjo gaminti anglies rūšis, kurių filtravimo plotas siekia 1500 m2 / g medžiagos. Pagrindinės medžiagos, naudojamos aktyvuotos anglies gamybai, yra organinės kilmės anglies organinės medžiagos. Pavyzdžiui, žaliava gali būti anglis, kokoso riešutai, medis, nafta arba akmens anglių koksas.

Patarimas: geriausia pasirinkti anglį, atsižvelgiant į tikslus. Kiekviena iš jų yra orientuota į skirtingų problemų sprendimą.

Koksas yra AR, AG ir kitų klasių aktyvuotosios anglies gamybos pagrindas, GAC prekės ženklo granuliuota anglis daugiausia pagaminta iš kokoso lukštų, o įvairios rūšys pagamintos iš medienos, pavyzdžiui, aktyvintos anglies P500: http://activcarbon.com.ua/product /44.html

Veislės ir naudojimo būdai

Yra keletas anglių rūšių, turinčių tam tikrų privalumų ir trūkumų. Remiantis jais, kiekviena rūšis ėmėsi naudojimo nišą.

Granuliuotas

Įmirkyta anglis

Įmirkyta anglis gaminama presuojant ir paskui impregnuojant specialiu cheminiu junginiu. Įmirkymo medžiaga parenkama atsižvelgiant į taikymo sritį, todėl galima gerokai padidinti efektyvumą. Jis daugiausia naudojamas įvairių gazių iš neorganinių junginių valymui katalizuojant. Naudojamas šiose srityse:

  • pašalinti neorganines priemaišas iš reakcijos dujų
  • pašalinti gyvsidabrį iš gamtinių dujų
  • vandenilio sulfido ir biologinių dujų valymui

Suspausta

Atrodo, kad gabalai, kurių ilgis yra dvigubai didesnis už skersmenį. Ji turi mažiau oro atsparumo, palyginti su granuliuotu, kuris buvo pasirinktas kaip pagrindinis elementas patalpų vėdinimui ir atmosferos filtravimui. Taikoma šioms sritims:

  • dujų, išsiskiriančių dėl įvairių medžiagų reakcijos iš taršos, valymas
  • oro valymas patalpose, skirtose atliekų apdorojimui ir vandens valymo įrenginiuose
  • biologinių ir gamtinių dujų valymas
  • mažesnė lakiųjų organinių medžiagų koncentracija
  • kvėpavimo takų apsaugos priemonėse

Dulkių

Tokio tipo akmens dalelių skersmuo neviršija kelių šimtų dalių milimetro. Jis naudojamas tik kartu su dozavimo sistemomis ir naudojamas šiose srityse:

  • pašalinant kenksmingas medžiagas iš nuotekų
  • apdorojant geriamąjį vandenį
  • atliekoms termiškai apdoroti susidariusių dujų valymui
  • balinant maistą ir cheminius produktus
  • praturtinti dumblą

Aktyvuota anglis

Akivuotos (aktyvintos) anglies yra porėtos medžiagos, gaunamos iš įvairių organinės kilmės anglies turinčių medžiagų: anglis (aktyvintos anglies BAU-A, OU-A, DAK [1] ir kt. Rūšys), anglies koksas (aktyvintos anglies AG-3, AG-5, AR ir kt.), Naftos koksas, kokoso akmenys ir kt.

Turinys

Cheminės savybės ir modifikavimas

Normalioji aktyvioji anglis yra gana aktyvus junginys, galintis oksiduotis oro deguonimi ir deguonimi [3] [11], [12], [13], taip pat anglies dioksidas [7] ir ozonas [14], [15], [16]. Oksidacija skystoje fazėje atliekama su daugybe reagentų (HNO3, H2O2, KMnO4) [17], [18], [19]. Dėl oksidintųjų anglių paviršiaus susidarymo daug pagrindinių ir rūgštinių grupių, jo sorbcija ir kitos savybės gali žymiai skirtis nuo neoksidintų [20]. Azoto modifikuota alyva gaunama iš natūralių azotą turinčių medžiagų arba polimerų [21], [22] arba apdorojant anglį azoto turinčiais reagentais [23], [24], [25]. Angliai taip pat gali sąveikauti su chloru [26], [27] bromu, [28] ir fluoru [29]. Svarbu, kad sieros turinčios akmens anglys sintezuojamas skirtingais būdais [30], [31] Neseniai anglies cheminės savybės paprastai būdingos aktyvios dvigubos jungties buvimui ant jo paviršiaus [16], [32], [33]. Chemiškai modifikuotos anglies naudojamos kaip katalizatoriai, katalizatorių laikikliai, selektyvūs adsorbentai, gaminant labai grynąsias medžiagas, kaip ličio baterijų elektrodus.

Kaip anglis veikia

Yra du pagrindiniai mechanizmai, pagal kuriuos aktyvuota anglis teršalus pašalina iš vandens: adsorbcija ir katalizinis redukavimas (procesas, dėl kurio neigiamai krintantys teršalo jonai traukia teigiamai įkrautą aktyvintą anglį). Organiniai junginiai yra pašalinami adsorbcijos būdu, o likutiniai dezinfekantai, tokie kaip chloras ir chloraminai, pašalinami kataliziškai redukuojant.

Gamyba

Gera aktyvuota medžio anglis gaunama iš trumpos riešutų (kokoso, iš kai kurių vaisių pasėlių sėklų). Prieš aktyvuota medžio anglis buvo pagaminta iš galvijų kaulų (kaulų kaulas [34]). Aktyvinimo proceso esmė - atidaryti poras anglies medžiagoje uždaroje būsenoje. Tai atliekama termocheminiu būdu (iš anksto įmirkyta medžiaga su cinko chlorido tirpalu, kalio karbonatu ar kai kuriais kitais junginiais ir kaitinama be patekimo į orą) arba apdorojant perkaitinto garo ar anglies dioksido arba jų mišinio 800-850 laipsnių temperatūroje. Pastaruoju atveju techniškai sunku gauti dujų temperatūros garų agentą. Plačiai paplitęs tiekimas į aparatą, skirtas kartu su sočiuoju garu aktyvuoti ribotą oro kiekį. Reakcijos vietoje susidaro dalis anglies degimo ir reikiama temperatūra. Aktyviosios anglies išėjimas šiame proceso variante yra žymiai sumažintas. Geriausių aktyviųjų anglių dalelių poros paviršiaus vertė gali siekti 1800-2200 m 2 1 g anglies. [2] Skiriamos makro, mezo ir mikro poros. Priklausomai nuo molekulių, kurias reikia laikyti anglies paviršiuje, dydį, akmens anglis turi būti gaminami skirtingais porų dydžių santykiais.

Paraiška

Dujų kaukėse

Klasikinis aktyvintos anglies naudojimo pavyzdys yra susijęs su jo naudojimu dujų masku. ND Zelinsky sukurta dujų maska ​​išgelbėjo daugybę karių gyvybių Pirmojo pasaulinio karo metu. Iki 1916 m. Jis pradėtas eksploatuoti beveik visose Europos kariuomenėse.

Cukraus gamyboje

Iš pradžių cukraus rafinavimui buvo naudojama kaulų aktyvuota anglis, kad išgrynintų cukraus sirupą iš dažiklių. Tačiau šis cukrus negalėjo būti vartojamas badu, nes jis turi gyvūninę kilmę. Cukraus gamintojai pradėjo gaminti "liesą cukrų", kuris nebuvo rafinuotas ir turėjo spalvotų saldainių išvaizdą, arba buvo šukuotas medžio anglimi.

Kiti naudojimo būdai

Aktyvuota anglis medicinoje, chemiškai naudojama kaip katalizatorių vežėjas, o daugelyje reakcijų pati veikia kaip katalizatorius farmacijos ir maisto pramonėje. Filtrai, kuriuose yra aktyvintos anglies, naudojami daugelyje šiuolaikinių geriamojo vandens valymo įrenginių.

Aktyvintos anglies charakteristikos

Poros dydis

Lemtinę įtaką aktyviųjų anglių porų struktūrai daro žaliavos jų paruošimui. Aktyvinti anglys, pagamintas iš kokoso lukštų, pasižymi didesne mikroporų (iki 2 nm) dalimi ir anglies pagrindu - didesnė dalis mesopores (2-50 nm). Didžioji makroporų dalis yra būdinga aktyvintoms angliukoms, kurių pagrindą sudaro mediena (daugiau nei 50 nm).

Mikroporai ypač gerai tinka mažoms molekulėms adsorbuoti ir mesopores, skirtos didesnių organinių molekulių adsorbcijai.

Jodo indeksas

Dauguma anglies, pageidautina, adsorbuoja mažas molekules. Jodo indeksas yra pats svarbiausias parametras, naudojamas aktyvintojo anglies darbams apibūdinti. Jodo indeksas yra aktyvumo lygis (didesnis skaičius rodo didesnį aktyvacijos laipsnį), dažnai matuojamas mg / g (tipinis intervalas yra 500-1200 mg / g). Jodo indeksas - ji taip pat yra iš aktyvintų anglies (nuo 0 iki 20 Å), arba iki 2 nm), micropores turinio priemonė, kuri yra lygi anglies paviršiaus plotas yra tarp 900 m² / g ir 1100 m² / g. Tai yra standartinė priemonė, kai naudojama aktyvuota anglis valyti medžiagas skystoje fazėje.

Kietumas

Tai aktyviosios anglies atsparumo dilimui dydis. Tai yra svarbus aktyvintosios anglies indikatorius, būtinas jo fiziniam vientisumui išlaikyti ir atsparumu trinties jėgoms, grįžtamojo užpildymo procesui ir tt. Atsižvelgiant į žaliavą ir aktyvumą, labai skiriasi aktyvintos anglies kietumas.

Dalelių dydžio pasiskirstymas

Kuo mažesnis aktyviosios anglies dalelių dydis, tuo geriau pateksite į paviršiaus plotą ir greitesnis adsorbcijos lygis. Garų fazių sistemose tai turi būti atsižvelgta sumažinus slėgį, kuris turės įtakos energijos sąnaudoms. Atidžiai įvertinus dalelių dydžio pasiskirstymą, galima gauti didelę veiklos naudą.

Farmakologija

Jis turi enterozorbavimo, detoksikacijos ir antidiarrinį poveikį. Ji priklauso daugiavalenčių fizikocheminių priešnuodžių grupei, turi didelę paviršiaus aktyvumą, adsorbuoja nuodus ir toksinus iš virškinimo trakto (GIT) iki jų absorbcijos, alkaloidus, glikozidus, barbitūratus ir tt hipnotizai, bendrosios anestezijos vaistai, sunkiųjų metalų druskų, bakterijų, augalų, gyvūninės kilmės toksinai, fenolio dariniai, cianido rūgštis, sulfonamidai, dujos. Aktyvus kaip hemoperfuzijos sorbentas. Jis silpnai adsorbuoja rūgštis ir šarmus, taip pat geležies druskas, cianidus, malationą, metanolį, etilenglikolį. Dirgina gleivinę. Gydant apsinuodijimą, būtina sudaryti anglies kiekį skrandyje (prieš jį nuplauti) ir žarnyne (po skrandžio plovimo). Anglies koncentracijos sumažėjimas terpėje prisideda prie surištos medžiagos desorbcijos ir absorbcijos (norint išvengti išleistos medžiagos rezorbcijos, rekomenduojama išplauti skrandį ir priskirti akmens anglį). Maisto masės buvimas virškinimo trakte reikalauja didelių dozių vartojimo, nes virškinimo trakto turinys absorbuojamas anglimis ir jo aktyvumas mažėja. Jei apsinuodijimą sukelia enterohepatinės cirkuliacijos medžiagos (širdies glikozidai, indometacinas, morfinas ir kiti opiatai), turite naudoti anglį keletą dienų. Ypač efektyvus kaip hemoperfuzijos sorbentas ūmaus apsinuodijimo barbitūratams, glutamatui, teofilinui atvejais. Mažina narkotikų vartojimo efektyvumą, sumažina vaistų, veikiančių virškinamojo trakto gleivinę, veiksmingumą (įskaitant ipecacuanas ir termopsiją).

Paskirta šiais požymiais: detoksikacija, padidėjusi skrandžio sulčių rūgštingumas egzogeninių ir endogeninių apsinuodijimų metu: dispepsija, vidurių pūtimas, skilimo procesai, fermentacija, gleivių hipersekrecija, HCl, skrandžio sulčių, viduriavimas; apsinuodijimas alkaloidais, glikozidais, sunkiųjų metalų druskomis, apsinuodijimas maistu; maisto toksikozė, dizenterija, salmoneliozė, burnos uždegimas toksemijos ir septikotoksemijos stadijoje; inkstų nepakankamumas, lėtinis hepatitas, ūminis virusinis hepatitas, kepenų cirozė, atopinis dermatitas, bronchų astma, gastritas, lėtinis cholecistitas, enterokolitas, cholecistopankreatitas; apsinuodijimas cheminiais junginiais ir vaistais (įskaitant fosforo fosforą ir organochlorinius junginius, psichoaktyvius vaistus), alergines ligas, medžiagų apykaitos sutrikimus, alkoholio sindromą; apsinuodijimas vėžiu sergantiems pacientams radiacijos ir chemoterapijos fone; pasirengimas rentgeno ir endoskopiniams tyrimams (sumažinti dujų kiekį žarnoje).

Prieštaraujama virškinimo trakto opinėms pažeidimams (įskaitant skrandžio opa ir dvylikapirštės žarnos opa, opinis kolitas), kraujavimas iš virškinimo trakto, kartu skiriami antitoksiniai vaistai, kurių poveikis pasireiškia po absorbcijos (metioninas ir kt.).

Šalutinis poveikis yra dispepsija, vidurių užkietėjimas ar viduriavimas; su ilgesniu vartojimu - hipovitaminozė, maistinių medžiagų (riebalų, baltymų), hormonų absorbcija iš virškinamojo trakto. Kai hemoperfuzija vykdoma su aktyvuota anglimi - tromboembolija, kraujavimas, hipoglikemija, hipokalcemija, hipotermija, sumažėjęs kraujospūdis.

Top