Cara Memilih Karbon Teraktif untuk Rawatan Air

Apakah Karbon Teraktif?

Karbon teraktif ialah sejenis bahan karbon mikrohablur yang diperbuat daripada karbon-yang mengandungi bahan mentah. Ia mempunyai rupa hitam, struktur liang dalaman yang sangat maju, luas permukaan khusus yang besar dan kapasiti penjerapan yang kuat, dan digunakan secara meluas sebagai penjerap, pemangkin atau pembawa pemangkin.

Mengikut sumber bahan mentah, karbon teraktif boleh dikategorikan kepada-karbon teraktif berasaskan kayu, karbon teraktif kulit kacang, karbon teraktif tulang/darah haiwan, karbon teraktif berasaskan mineral-, karbon teraktif resin sintetik, karbon teraktif getah/plastik, karbon teraktif yang dijana semula, dsb. Antara siri kulit kacang,Karbon Aktif Tempurung Kelapa untuk Rawatan Airmenonjol kerana mikropori yang banyak dan prestasi rawatan air yang stabil. Mengikut bentuk fizikal, ia dibahagikan kepada serbuk, berbutir, berbutir tidak teratur, silinder, sfera dan karbon diaktifkan berserabut. Banyak projek rawatan air menggunakan jenis berbutir dan dijalankanPenapisan air karbon teraktif berbutiruntuk membuang bahan pencemar organik dan kroma dengan cekap.

Karbon teraktif menawarkan aplikasi yang sangat meluas meliputi hampir semua sektor ekonomi negara dan senario kehidupan harian, termasuk pembersihan air, pengekstrakan emas, penyahwarnaan gula, penapisan suntikan farmaseutikal, pembersihan darah, pembersihan udara, perlindungan keselamatan diri dan banyak lagi.

 

 

Komposisi dan Pembuatan Karbon Teraktif

Bahan karbon teraktif merujuk kepada karbon amorf yang diproses melalui rawatan khas. Ia mempunyai luas permukaan khusus yang besar dan kapasiti penjerapan yang sangat baik untuk bahan bukan organik/organik dan zarah koloid dalam fasa gas dan cecair. Varieti utama termasuk Karbon Teraktif (AC) dan Gentian Karbon Teraktif (ACF).

Sebagai-penjerap berprestasi tinggi, prestasi cemerlangnya berpunca daripada ciri struktur permukaan yang unik dan sifat kimia permukaan. Karbon teraktif mempunyai sifat kimia yang stabil, kekuatan mekanikal yang tinggi, rintangan asid/alkali/haba, tidak larut dalam air dan pelarut organik, dan kebolehkitar semula. Ia telah diterima pakai secara meluas dalam industri kimia, perlindungan alam sekitar, pemprosesan makanan, metalurgi, penapisan farmaseutikal, perlindungan kimia tentera dan bidang lain. Pada masa ini, karbon teraktif yang diubah suai digunakan secara meluas dalam rawatan air sisa dan kawalan pencemaran udara, menunjukkan prospek yang menjanjikan untuk pemulihan alam sekitar.

Lebih 80%-90% karbon teraktif terdiri daripada unsur karbon, yang menyumbang kepada sifat penjerapan hidrofobiknya. Selain karbon, ia mengandungi dua jenis kekotoran:

• Unsur terikat secara kimia: terutamanya oksigen dan hidrogen. Sisa-sisa ini kekal daripada pengkarbonan tidak lengkap, atau unsur-bukan karbon asing yang terikat secara kimia pada permukaan karbon semasa pengaktifan. Sebagai contoh, pengoksidaan permukaan berlaku di bawah pengaktifan wap.
• Kandungan abu: pecahan tak organik karbon teraktif.

Hampir semua bahan organik-kaya karbon boleh berfungsi sebagai bahan mentah untuk karbon teraktif, seperti arang batu, kayu, tempurung kelapa, tempurung walnut, tempurung aprikot, tempurung jujube, dsb. Bahan suapan berkarbon ini ditukar kepada karbon teraktif melalui pirolisis di dalam relau pengaktifan di bawah suhu tinggi dan tekanan tertentu. Semasa pengaktifan, kawasan permukaan khusus yang besar dan rangkaian liang kompleks secara beransur-ansur terbentuk, di mana tindak balas penjerapan berlaku. Saiz liang memberikan karbon teraktif dengan prestasi penjerapan terpilih, kerana molekul besar tidak boleh memasuki liang yang lebih kecil daripada saiz molekulnya sendiri. Sebagai produk cengkerang-kacang biasa,Karbon Aktif Tempurung Kelapa untuk Rawatan Airdihasilkan melalui pengaktifan wap tempurung kelapa, membentuk-liang mikro yang dibangunkan dengan baik sesuai untuk penyingkiran organik surih.

Karbon teraktif ialah penjerap hidrofobik yang dihasilkan melalui-pengkarbonan suhu tinggi dan pengaktifan bahan suapan-karbon. Liang mikro yang banyak memberikannya kawasan permukaan khusus yang sangat-besar, membolehkan penyingkiran warna, bau, kebanyakan bahan pencemar organik dan bahan tak organik tertentu (termasuk logam berat toksik) dengan berkesan dalam efluen sekunder.

 

Prinsip Kerja Karbon Teraktif

 

1. Prinsip Penapisan

Penapis karbon teraktif memintas bahan pencemar terampai dalam air, dengan pepejal terampai terperangkap mengisi lompang antara zarah karbon. Saiz liang dan keliangan lapisan penapis mengembang apabila saiz zarah karbon meningkat. Karbon teraktif yang lebih kasar menyediakan ruang yang lebih besar untuk penyimpanan pepejal terampai, meningkatkan kapasiti penapisan, kapasiti menahan kotoran dan jumlah volum pemintasan pencemar. Logik operasi keseluruhan bagiPenapisan air karbon teraktif berbutirbergantung pada mekanisme dwi pemintasan fizikal dan penjerapan permukaan ini.

Liang yang lebih besar membolehkan pepejal terampai menembusi lebih dalam ke dalam lapisan karbon yang lebih rendah. Dengan ketebalan penapis yang mencukupi, lebih banyak bahan cemar boleh terperangkap, memberikan permainan penuh kepada prestasi pemintasan lapisan tengah dan bawah dan meningkatkan kapasiti pegangan pencemar keseluruhan sistem.

Secara teorinya, kapasiti pemintasan pepejal terampai berasal daripada jumlah luas permukaan karbon teraktif. Pada halaju aliran rendah, saringan mendominasi penapisan; pada halaju aliran tinggi, penjerapan permukaan zarah karbon mendahului. Jumlah luas permukaan zarah karbon yang lebih besar memberikan lekatan yang lebih kuat kepada pepejal terampai di dalam air.

 

2. Prinsip Penjerapan

Berdasarkan daya antara molekul antara karbon teraktif dan molekul pencemar, penjerapan terbahagi kepada dua kategori: penjerapan fizikal dan penjerapan kimia (juga dipanggil penjerapan aktif).

• Penjerapan fizikal: didorong oleh daya Van der Waals atau tarikan elektrostatik. Kekuatan penjerapan bergantung terutamanya pada sifat fizikal karbon, hampir tidak dipengaruhi oleh komposisi kimianya. Daya Van der Waals adalah lemah dan mengenakan sedikit perubahan struktur pada bahan pencemar, sama dengan pemeluwapan. Bahan pencemar mengekalkan sifat kimia asalnya selepas penjerapan fizikal.
• Penjerapan kimia: didorong oleh ikatan kimia, setanding dengan tindak balas kimia dengan perubahan struktur yang teruk kepada molekul pencemar. Ia melibatkan perkongsian atau pemindahan elektron dan bukannya polarisasi yang lemah, dan merupakan proses yang tidak dapat dipulihkan. Perbezaan asas antara penjerapan fizikal dan kimia terletak pada daya yang membentuk ikatan penjerapan.

Penjerapan ialah proses eksotermik di mana molekul pencemar melekat pada permukaan pepejal dengan tenaga bebas yang berkurangan, membebaskan haba penjerapan. Daya mencapah membawa kepada perbezaan haba penjerapan, kadar, tenaga pengaktifan, selektiviti suhu, kuantiti lapisan penjerapan dan spektrum penjerapan antara penjerapan fizikal dan kimia.

Teknologi penjerapan karbon teraktif telah digunakan untuk penapisan dan penyahwarnaan dalam industri farmaseutikal, kimia dan makanan selama beberapa dekad, dan diterima pakai untuk rawatan air sisa industri sejak 1970-an. Pengeluaran praktikal mengesahkan prestasi penjerapannya yang luar biasa untuk mengesan bahan pencemar organik dalam air, memberikan kesan rawatan yang luar biasa pada percetakan & pencelupan, bahan pewarna, pemprosesan makanan dan air sisa kimia organik. Ia secara unik mengeluarkan organik yang diwakili oleh BOD dan COD, termasuk pewarna sintetik, surfaktan, fenol, benzena, organoklorin, racun perosak dan produk petrokimia. Oleh itu, penjerapan karbon teraktif telah menjadi salah satu proses rawatan sekunder dan tertiari arus perdana untuk air sisa industri.

Penjerapan ialah fenomena antara muka perlahan yang dikaitkan dengan tegangan permukaan dan variasi tenaga permukaan. Dua daya penggerak mencetuskan penjerapan: penolakan pelarut air kepada bahan hidrofobik, dan tarikan pertalian antara penjerap pepejal dan bahan terlarut. Penjerapan air sisa secara amnya adalah kesan gabungan kedua-dua daya.

Kapasiti penjerapan ditentukan secara langsung oleh kawasan permukaan khusus karbon teraktif dan struktur liang. Jenis karbon hendaklah dipilih melalui ujian kualiti air mengikut ciri air sisa; karbon dengan liang peralihan yang banyak lebih disukai untuk mencetak dan mencelup air sisa. Faktor lain yang mempengaruhi termasuk:

• Kandungan abu: abu yang lebih rendah sama dengan prestasi penjerapan yang lebih baik;
• Tahap padanan antara saiz molekul penjerap dan diameter liang karbon: padanan saiz yang lebih rapat memudahkan penjerapan;
• Kepekatan penjerap: kapasiti penjerapan meningkat dalam julat kepekatan tertentu;
• Suhu air dan nilai pH: kapasiti penjerapan menurun dengan peningkatan suhu air.

 

 

Sifat Karbon Teraktif

 

1. Sifat Penjerapan

Penjerapan karbon teraktif menyingkirkan bahan organik larut, detergen sintetik, mikroorganisma, virus dan logam berat separa dengan memerangkap bahan cemar pada permukaan karbon berliang, sambil merealisasikan penyahwarnaan, penyahbauan dan penulenan udara.

Karbon teraktif terdiri daripada butiran karbon kecil dengan luas permukaan yang besar dan liang kapilari mikro di dalamnya. Kapilari mempunyai kapasiti penjerapan yang kuat. Sentuhan penuh antara permukaan karbon dan kekotoran gas/cecair membawa kepada penjerapan dan penulenan.

Kaedah BET adalah satu-satunya standard yang boleh dipercayai untuk ujian kawasan permukaan tertentu, manakala banyak instrumen domestik hanya menyokong kaedah perbandingan langsung. BET berbilang-mata berfungsi sebagai piawaian ujian global bersatu, didokumenkan dalam Piawaian Kebangsaan Cina GB/T 19587-2004: Penentuan Luas Permukaan Khusus Pepejal oleh Penjerapan Gas Menggunakan Prinsip BET.

Pengukuran luas permukaan khusus memakan masa-; sampel tertentu mungkin mengambil masa sehari penuh untuk diuji. Peralatan bukan-automatik memerlukan-penyeliaan pengendali sepenuh masa, dengan salah operasi kecil yang membawa kepada kegagalan ujian dan waktu kerja yang sia-sia. Penganalisis luas permukaan khusus F-Sorb 2400 menyokong sepenuhnya pengukuran BET (serasi dengan kaedah perbandingan langsung). Ia adalah satu-satunya peranti ujian kawasan permukaan khusus pintar automatik sepenuhnya di China, menampilkan ketekalan antarabangsa yang tinggi, keputusan ujian yang stabil, ralat manusia yang diminimumkan dan ketepatan data yang unggul.

 

2. Sifat Kimia

Karbon teraktif bergantung pada kedua-dua penjerapan fizikal dan kimia, ditentukan bersama oleh struktur liang dan komposisi kimia.

Selain karbon, karbon teraktif mengandungi sejumlah kecil oksigen terikat secara kimia dan kumpulan berfungsi hidrogen, termasuk karbonil, karboksil, fenolik, lakton, kuinon dan kumpulan eter. Oksida dan kompleks permukaan berasal daripada derivatif bahan mentah atau tindak balas dengan udara/wap semasa dan selepas pengaktifan; sulfida permukaan dan klorida juga boleh terbentuk sekali-sekala. Mineral daripada bahan mentah tertumpu kepada abu semasa pengaktifan, terutamanya garam logam alkali dan alkali tanah seperti karbonat dan fosfat.

 

3. Harta Mekanikal

• Saiz zarah: diukur melalui penapisan ayak standard untuk mengira jisim tertahan dan melepasi setiap ayak untuk analisis pengedaran saiz zarah.
• Ketumpatan pukal ketara: jisim karbon teraktif per unit isipadu termasuk isipadu liang dalaman dan isipadu lompang antara-zarah.
• Ketumpatan zarah: jisim karbon diaktifkan per unit isipadu termasuk isipadu liang dalaman tetapi tidak termasuk isipadu lompang antara-zarah.
• Kekerasan: rintangan kepada pemecahan.
• Rintangan lelasan: prestasi-anti haus.

Sifat mekanikal secara langsung mempengaruhi kesan aplikasi: ketumpatan menentukan isipadu tangki; kehalusan serbuk memberi kesan kepada penapisan; taburan saiz karbon berbutir mengawal rintangan bendalir dan penurunan tekanan; rintangan pemecahan mempengaruhi hayat perkhidmatan dan kecekapan penjanaan semula karbon sisa.

 

Pengelasan Karbon Teraktif

 

1. Mengikut Bahan Mentah

• Kayu-karbon aktif
• Karbon teraktif tulang/darah haiwan
• Karbon aktif-berasaskan mineral
• Karbon teraktif bahan mentah lain
• Karbon teraktif yang dijana semula

 

2. Mengikut Proses Pengilangan

• Karbon teraktif secara kimia (karbon kimia)
• Karbon diaktifkan secara fizikal (karbon fizikal)
• Gabungan kimia-fizikal / fizikal-karbon teraktif kimia

 

3. Mengikut Bentuk Fizikal

Karbon teraktif serbuk, karbon teraktif berbutir, karbon teraktif berbutir tidak teratur, karbon teraktif silinder, karbon teraktif sfera dan karbon teraktif berbentuk{0}}istimewa lain.

 

4. Mengikut Saiz Liang Liang

• Makropori: diameter liang Lebih besar daripada atau sama dengan 1000 Å
• Liang peralihan: diameter liang 20 ~ 1000 Å
• Liang mikro: diameter liang Kurang daripada atau sama dengan 20 Å Liang mikro menyumbang sebahagian besar kawasan permukaan khusus karbon teraktif.

 

5. Mengikut Kategori Suapan

• Kayu-karbon teraktif: dihasilkan daripada serpihan kayu, arang, dsb.
• Karbon diaktifkan tempurung kacang: dihasilkan daripada tempurung kelapa, tempurung walnut, tempurung aprikot, dsb.
• Karbon teraktif berasaskan arang batu-: dihasilkan daripada lignit, gambut, arang batu bitumen, antrasit, dsb.
• Karbon aktif berasaskan petroleum-: cth, pic-karbon aktif sfera berasaskan yang diperbuat daripada pic
• Karbon teraktif yang dijana semula: karbon sisa diaktifkan semula

 

Jenis karbon teraktif ini ditapis daripada-arang berkualiti tinggi dan serpihan kayu melalui gabungan proses pengaktifan fizikal dan kimia. Serbuk hitam, tidak-toksik dan tidak berbau, dengan-liang yang berkembang dengan baik dan tiada-bahan larut air yang berbahaya kepada kualiti air. Ia mempunyai kapasiti penjerapan yang kuat, penyahwarnaan yang sangat baik dan kelajuan penapisan yang pantas. Ia berkesan menyerap bahan berbahaya molekul besar dan kecil dalam fasa cecair, digunakan secara meluas untuk kumbahan domestik, air sisa kimia, air sisa perubatan, air sisa perbandaran dan badan air lain, dengan prestasi cemerlang dalam penyahwarnaan, penyahbauan dan pengurangan COD.

 

 

Ciri Karbon Teraktif{0}}Berkualiti Tinggi

Karbon teraktif premium hendaklah menampilkan kapasiti penjerapan yang besar, hayat perkhidmatan yang panjang, kekuatan mekanikal yang tinggi, kandungan abu yang rendah, pencucian belakang yang mudah dan kualiti efluen yang stabil. Ia menghilangkan bau ganjil, menambah baik kroma, dan mencapai kadar penyingkiran yang tinggi untuk bahan pencemar air toksik termasuk klorin, fenol, merkuri, plumbum, arsenik, klorida, detergen, racun perosak dan baja kimia.

 

Petunjuk Teknikal Teras

• Saiz zarah (10~24 mesh, 2.0~0.8mm): Lebih besar daripada atau sama dengan 95% Nota: Zarah yang lebih kecil memberikan luas permukaan khusus yang lebih besar dan penjerapan yang lebih baik, namun menjana kehilangan dan habuk yang lebih tinggi.
• Nombor iodin: Lebih daripada atau sama dengan 1000 mg/g Nota: Nombor iodin yang lebih tinggi menunjukkan kapasiti penjerapan yang lebih kuat.
• Luas permukaan khusus: 1000–1200 m²/g Nota: 1 gram karbon teraktif terbentang hingga 1000 meter persegi kawasan dinding liang. Prestasi penjerapan bergantung pada tahap pembangunan liang.
• Kuasa penyahwarnaan biru metilena: Lebih besar daripada atau sama dengan 10 mL/g Nota: Mewakili keupayaan penyahwarnaan.
• Rintangan lelasan: Lebih daripada atau sama dengan 95% Nota: Rintangan lelasan yang lebih tinggi bermakna kualiti karbon yang lebih baik.
• Kehilangan pada pengeringan: Kurang daripada atau sama dengan 10% Nota: Mewakili kandungan lembapan; nilai yang lebih rendah menunjukkan kualiti yang lebih baik.
• Sisa penyalaan (kandungan abu): Kurang daripada atau sama dengan 3% Nota: Kandungan abu yang lebih rendah menunjukkan kualiti yang lebih baik.
• Ketumpatan pukal: 0.48–0.55 g/mL Nota: Ketumpatan pukal yang lebih rendah biasanya memberikan kapasiti penjerapan yang lebih kuat.

 

Terima kasih banyak kerana membaca hingga habis! Berkemungkinan anda telah mendapat sedikit pemahaman tentang penggunaan karbon teraktif dalam rawatan air. Sebagai sebuah syarikat yang berpengalaman selama 27 tahun dalam menghasilkan karbon teraktif, kami menawarkan rangkaian produk karbon teraktif untuk rawatan air yang boleh anda pilih. Sila hubungi kami pada bila-bila masa dan kami akan memberikan anda perkhidmatan dalam talian 24 jam.

Hubungi sekarang