logo

2011. gada 9. novembris

Aktivētā ogle rūpniecības apjomā sāka ražot 20. gadsimta sākumā, un tas bija saistīts ar rūpnieciskās ražošanas attīstību ķīmiskajā rūpniecībā, jaunu ķīmisko ieroču un ķīmiskās aizsardzības veidu ieviešanu. Tās izmantošana kā adsorbents stimulēja jaunu ražošanas tehnoloģiju izstrādi tās ražošanai, kuras tiek pastāvīgi uzlabotas.

Pašlaik aktīvā ogle tiek izmantota daudzos ražošanas procesos. Vides inženierzinātnēs tā nozīmīgā loma ir saistīta ar gaisa attīrīšanas un ūdens attīrīšanas sistēmu izmantošanu.

Aktivētās ogles priekšrocības. Adsorbcijas ietilpība ļauj to izmantot tīrīšanai:

Aktīvā ogle sekmīgi adsorbē šādus organiskos savienojumus no šķīdumiem:

  • naftas produkti
  • pesticīdi
  • halogenēti ogļūdeņraži.

Kokogļu filtri uzlabo alkoholisko dzērienu organoleptiskās īpašības:

  • samazināt krāsu un duļķainību,
  • noņemt smakas un garšas,
  • adsorbē organiskās vielas.

Krāna ūdens papildu ar oglekļa filtru attīrīšana no hloru saturošo savienojumu ūdens atlikumiem un dezinfekcijai izmantota ozona. Aktīvā ogle var kalpot kā nesējmateriāls mikroorganismiem.

Aktivētās ogles ražošana. Iegūstiet to no organiskā oglekļa izejvielām. Atkarībā no dažu dabisko materiālu pieejamības. Ir tehnoloģijas akmeņogļu vai kokogļu ražošanai no riekstiem vai kokosriekstu čaumalām. Akmeņogļu aktivēšana (oglekļa materiāla poru atvēršana) tiek veikta, izmantojot ūdens tvaikus vai izmantojot termoķīmisko metodi, izmantojot īpašus reaģentus.

Izejviela un aktivācijas metode ietekmē aktivētās ogles kvalitāti. Svarīgas īpašības ir poru lielums un īpašā virsma, daļiņu izmēra sadalījums (akmeņogļu daļiņu lielums).

Ogļu ūdens attīrīšanas tehnoloģijas

Lai attīrītajam ūdenim pievienotu izmērīto aktivētās kokšķiedras devu, visērtāk ir ielej piesārņotā ūdenī putekļainās ogles vai ielej akmeņogļu suspensiju. Pēc tīrīšanas procesa pabeigšanas, kad ogles adsorbē visus piesārņotājus uz tās virsmas, cik vien iespējams, no akmeņogļu suspensijas jānoņem. Suspensijas noņemšanai izmanto koagulācijas vai filtrēšanas metodes (daudzslāņu filtrus, grants filtrus un citas metodes).

Ūdens attīrīšanas tehnoloģija ar fiksētu gultu slodzi ir tāda, ka piesārņots ūdens tiek nodots granulās pa vienu vai vairākiem aktīvās ogles slāņiem. Pēc konstrukcijas filtri var būt atvērti un slēgti, strādājot izveidotās spiediena starpības dēļ. Tīrot lielu ūdens daudzumu, lai ievietotu filtrus, izmantojot betona tvertnes.

Aktivētā ogle, kas kalpo kā filtrējošs materiāls fiksētās gultnes ūdens attīrīšanas sistēmās, var reģenerēt termiski, kas kopumā samazina ūdens attīrīšanas izmaksas.

Tā kā ogļu iekraušana ūdens attīrīšanas procesā saskaras ar dzeramo ūdeni, tiek piemērotas visstingrākās sanitārās un higiēnas prasības. Tajā pašā laikā tās vadās pēc vietējiem GOST un SNiPs dzeramā ūdens, Eiropas vides standartiem un kvalitātes standartiem.

Ūdens slodzes izvēle ūdens attīrīšanai ir svarīgs uzdevums, izstrādājot ūdens attīrīšanas sistēmu. Aktivētās ogles izvēle ir atkarīga no piesārņojošo vielu sākotnējā satura un kaitīgā piemaisījuma koncentrācijas samazināšanas pakāpes. Optimāla filtra elementu atlase notiek pēc laboratorijas pārbaužu veikšanas un uzņēmuma speciālistu ieteikumu saņemšanas. Kvalificēti laboratorijas darbinieki, kas strādā ar adsorbcijas materiāliem, izvēlas nepieciešamo nepieciešamās kvalitātes slodzi.

Kritiskos gadījumos ir iespējams organizēt testus, kas ir tuvu lauka apstākļiem. Lai to izdarītu, izmantojiet mazus mobilos tipa filtrus ar jaudu līdz 0,5 m3 aktīvās ogles un analizējiet adsorbcijas rādītājus, izmaksas un veiktspēju.

Eiropas pašvaldības ūdens attīrīšanas sistēmas bieži lieto tīrīšanas sistēmas filtru veidā ar fiksētu granulveida oglekļa filtra elementu klāstu. Iekraušanas veidu izvēlas atkarībā no attīrītā ūdens ķīmiskā sastāva:

  • Hloru saturošus ogļūdeņražus, pesticīdus un bioloģiski aktīvās vielas labāk no ūdenī izņem no akmeņoglēm, kas iegūtas no kokosriekstu čaumalām.
  • Lai noņemtu izšķīdušo organisko vielu, ieteicams izmantot aktivētās akmeņogles.

Vācijā parastā vērtība ir novērtēt nitrobenzola indikatora aktivētās ogles kvalitāti - tas ir ogļu daudzums, kas vajadzīgs, lai noņemtu 90% no konkrētā nitrobenzola daudzuma no ūdens. Tādējādi šādai attīrīšanas pakāpei ir vajadzīgi mazāk nekā 20 mg ļoti efektīvu kokosriekstu eļļu vai 21-27 mg efektīvu akmeņogļu izcelsmes akmeņogļu. Šis indikators ir priekšrocība salīdzinājumā ar vispārīgi izmantoto joda skaitli, jo tas ļauj novērtēt adsorbcijas efektu lielākam skaitam vielu.

Ūdens attīrīšanai no daudzu veidu organiskām vielām tradicionāli izmanto flokulāciju, oksidēšanu un filtrēšanu. Šiem nolūkiem var izmantot augsti aktīvo pulverveida aktīvo ogli ar augstu adsorbcijas spēju. Dažos gadījumos aktīvās ogles izmantošana ir izdevīgāka, jo tā ļauj samazināt adsorbenta devu un samazināt ūdens apstrādes izmaksas.

Lai noteiktu adsorbenta efektīvo devu, adsorbcijas izotermas tiek veidotas, ņemot vērā attīrīta ūdens faktisko ķīmisko sastāvu. Piemaisījumi ūdens šķīdumā var mainīt aktīvās ogles faktisko adsorbcijas ātrumu un ietekmēt galīgo ūdens attīrīšanas pakāpi.

Lietošanas piemēri

Eiropas uzņēmums sadarbībā ar Krievijas komunālajiem uzņēmumiem pētīja pulverveida aktivēto ogli, lai no normāliem temperatūras apstākļiem (22-26 ° C) izvadītu minerālos ogļūdeņražus no ūdens.

Attīrīta ūdens šķīdumus sagatavoja ar dozēšanas metodi. Minerāleļļu sākotnējā koncentrācija bija aptuveni 1,7 mg / l. Ogļūdeņražu frakcionētais sastāvs bija šāds:

Lai izveidotu adsorbcijas izotermas, tika izmantots pulverveida ogļu svaru komplekts no 2 līdz 10 mg / l. Atkarībā no izmantotās aktīvās ogles devas no šķīduma tika noņemts no 60 līdz 90% ogļūdeņraža savienojumu kopējā satura.

Paralēlos eksperimentos tika pētīta aktivētās ogles īpašību maiņa, pievienojot šķīdumam papildu reaģentus (hloramīns). Hloramīnu sagatavoja, pievienojot šķīdumam amonjaku un nātrija hipohlorītu.

Pieaugot ogļūdeņražu koncentrācijai šķīdumā (līdz 4,2 mg / l) un hloramīna klātbūtnē, ogļūdeņražu savienojumu adsorbcija ar aktivēto ogli būtiski palielinājās. Šo efektu izskaidro fakts, ka hloramīns ķīmiski reaģēja ar organiskiem ogļūdeņražiem un pārveidoja tos viegli adsorbētos savienojumos.

Aktīvā ogle

Izejvielas un ķīmiskais sastāvs

Struktūra

Ražošana

Klasifikācija

Galvenās funkcijas

Pielietošanas jomas

Reģenerācija

Vēsture

Karbonātu aktivētie ogles

Dokumentācija

Izejvielas un ķīmiskais sastāvs

Aktivētās (vai aktīvās) ogles (no Lat. Carbo activatus) ir adsorbents - viela ar augstu porainu struktūru, ko iegūst no dažādiem oglekļa saturošiem bioloģiskās izcelsmes materiāliem, piemēram, kokogles, akmeņogļu kokss, naftas kokss, kokosriekstu čaumalas, riekstkoks, aprikozes, olīvu un citu augļaugu sēklas. Labākā kvalitāte un izturība attīrīšana uzskata aktivēto ogli (carbol) izgatavots no kokosriekstu čaumalas, un tas var tikt atjaunotas atkārtoti sakarā ar augstu izturību.

Runājot par ķīmiju, aktivētā ogle ir oglekļa forma ar nepilnīgu struktūru, kurā gandrīz nav piemaisījumu. 87-97 masas% aktīvās ogles sastāv no oglekļa, tajā var būt arī ūdeņradis, skābeklis, slāpeklis, sērs un citas vielas. Tā ķīmiskajā sastāvā aktīvā ogle ir līdzīga grafitam, izmantotajam materiālam, ieskaitot parastos zīmuļus. Aktīvais ogleklis, dimants, grafīts ir dažādi oglekļa veidi, praktiski bez piemaisījumiem. Saskaņā ar to strukturālajām īpašībām aktīvās ogles pieder mikrokristālu oglekļa šķirņu grupai - tās ir grafīta kristalīti, kas sastāv no lidmašīnām ar 2-3 nm garumu, kuras savukārt veido sešstūraini gredzeni. Tomēr grafiskais režīms, kas raksturīgs režģa individuālajām plaknēm, salīdzinājumā viens ar otru aktivētajos oglekļos ir sadalīts - slāņi tiek nejauši pārvietoti un nesakrīt virzienā, kas perpendikulārs to plaknei. Papildus grafīta kristalītiem, aktivētajos oglekļos ir viena līdz divas trešdaļas amorfā oglekļa, un arī ir heteroatomi. Inhomogeneous materiāls, kas sastāv no kristalītu grafīta un amorfā oglekļa, nosaka veida poru struktūra aktīvās ogles un to adsorbcijas un fizikāli-mehāniskās īpašības. Aktīvo ogļūdeņražu ķīmiski saistītā skābekļa klātbūtne, kas veido virsmas ķīmiskus savienojumus ar pamata vai skābēm, būtiski ietekmē to adsorbcijas īpašības. Aktīvā oglekļa pelnu saturs var būt 1-15%, dažreiz tas ir pelni līdz 0,1-0,2%.

Struktūra

Aktīvajam ogleklim ir milzīgs daudzums poru, un tāpēc tam ir ļoti liela virsma, kā rezultātā tā ir augsta adsorbcija (1 g aktīvā oglekļa, atkarībā no ražošanas tehnoloģijas, virsmas no 500 līdz 1500 m 2). Tas ir augsts porainības līmenis, kas aktivizē ogli "aktivizē". Aktivētās ogles porainības palielināšanās rodas īpašās apstrādes laikā - aktivācijā, kas būtiski palielina adsorbējošo virsmu.

Aktivētos ogļūdeņražos atšķiras makro-, mezo- un mikroporas. Atkarībā no molekulu lieluma, kas jāuzglabā ogļu virsmā, ogles jāveido ar dažādām poru izmēru attiecībām. Aktīvās leņķiskās poras klasificē pēc to lineāro izmēru - X (pusplatums - attiecībā uz pīķa formas poru modeli, rādiuss - cilindriskam vai sfēriskam):

Adsorbcijas In micropores (noteiktā daudzumā 0.2-0.6 cm 3 / g un 800-1000 m2 / g), kas samērojams lieluma ar adsorbētos molekulām, galvenokārt raksturīgs mehānisms tilpuma pildījumu. Līdzīgi adsorbcija parādās arī supermikroporos (īpatnējais tilpums 0,15-0,2 cm 3 / g), starpposmos starp mikroporām un mezoporiem. Šajā jomā mikroporu īpašības pakāpeniski izzūd, parādās mezoporu īpašības. No adsorbcijas mehānisms mesopores ir noteikts secīgās veidošanās adsorbcijas slāni (polimolekulārās adsorbcijas), kas secina, uzpildīšanu poru kapilāro kondensācijas mehānismu. Tradicionālajos aktīvajos ogļražos specifiskais mezoporu tilpums ir 0,02-0,10 cm 3 / g, specifiskā virsma ir 20-70 m 2 / g; tomēr dažiem aktīviem ogļūdeņražiem (piemēram, apgaismojums) šie rādītāji var sasniegt attiecīgi 0,7 cm 3 / g un 200-450 m 2 / g. Makroporas (īpatnējais tilpums un virsma attiecīgi 0,2-0,8 cm 3 / g un 0,5-2,0 m 2 / g) kalpo par transporta kanāliem, kas ved absorbēto vielu molekulas uz aktivētās ogles granulu adsorbcijas telpu. Attiecīgi mikro- un mesopores veido lielāko daļu aktivēto ogļūdeņražu virsmas, tāpēc tie visvairāk ietekmē to adsorbcijas īpašības. Mikroporas ir īpaši piemērotas mazo molekulu adsorbcijai un lielākām organiskām molekulām adsorbēšanai. Izšķirošo ietekmi uz aktivēto ogļu poru struktūru izraisa izejvielas, no kurām tās iegūtas. Aktīvo ogli, kuru pamatā ir kokosriekstu čaulas ir raksturīga lielāka proporcija micropores, un aktīvās ogles, pamatojoties uz oglēm - lielāku daļu mesopores. Liela makroporu daļa ir raksturīga koksnes aktivētajiem ogļhidrātiem. Aktīvajā leņķī, kā parasti, ir visu poru veidi, un to apjoma diferenciālā sadalījuma līknei ir 2-3 maksimumi. Atkarībā no attīstības pakāpi supermikropor atšķirt aktīvās ogles kuru šauru sadalījumu (poras ir ievērojami klāt) un plaša (ievērojami attīstīta).

Aktīvā oglekļa porās pastāv starpmolekulārā piesaiste, kas noved pie adsorbcijas spēku parādīšanās (van dervalsts spēki), kas pēc būtības ir līdzīgi smaguma spēkam ar vienīgo atšķirību, ka tās darbojas molekulā, nevis astronomiskā līmenī. Šie spēki rada reakciju, kas ir līdzīga sadedzināšanas reakcijai, kurā adsorbējamās vielas var noņemt no ūdens vai gāzes plūsmām. Izņemto piesārņotāju molekulas tiek turētas uz aktivētās ogles virsmas, izmantojot molekulāros Van der Valsa spēkus. Tādējādi aktivētie ogles attīra piesārņotājus no attīrītām vielām (pretēji, piemēram, krāsas maiņai, ja krāsaino piemaisījumu molekulas netiek noņemtas, bet tiek ķīmiski pārveidotas bezkrāsainās molekulās). Starp adsorbētajām vielām un aktivētās ogles virsmu var būt arī ķīmiskas reakcijas. Šos procesus sauc par ķīmisku adsorbciju vai hemisorbciju, bet faktiski fizikālās adsorbcijas process notiek aktīva oglekļa un adsorbētās vielas mijiedarbības laikā. Ķīmorbciju plaši izmanto rūpniecībā gāzu attīrīšanas, degazācijas, metāla atdalīšanas, kā arī zinātniskās izpētes jomā. Fiziskā adsorbcija ir atgriezeniska, tas ir, adsorbējamās vielas var atdalīt no virsmas un zināmos apstākļos atgriezties to sākotnējā stāvoklī. Hemorozes laikā adsorbētā viela ķīmiskās saitēs tiek saistīta ar virsmu, mainot tās ķīmiskās īpašības. Hemosorgcija nav atgriezeniska.

Dažas vielas ir vāji adsorbētas uz tradicionālo aktivēto ogļhidrātu virsmas. Šādas vielas ir amonjaks, sēra dioksīds, dzīvsudraba tvaiks, sērūdeņradis, formaldehīds, hlors un ciānūdeņradis. Lai efektīvi likvidētu šādas vielas, tiek izmantoti aktivēti ogļhidrāti, kas piesūcināti ar īpašiem ķīmiskiem reaģentiem. Impregnēti aktivētie ogles tiek izmantoti specializētās gaisa un ūdens attīrīšanas vietās, respiratoros, militāriem nolūkiem, kodolrūpniecībā utt.

Ražošana

Aktivētās ogles ražošanai, izmantojot dažāda veida un dizaina krāsnis. Visplašāk izmantotās: daudzslāņu, vārpstas, horizontālās un vertikālās rotācijas krāsniņas, kā arī reaktīvi ar pseid vārītu slāni. Aktivēto ogļhidrātu un, pirmkārt, porainās struktūras galvenās īpašības nosaka sākotnējās oglekļa saturošas izejvielas veids un tās apstrādes metode. Pirmkārt, oglekļa saturošas izejvielas tiek sasmalcinātas līdz daļiņu izmēram 3-5 cm, pēc tam tās karbonizējas (pirolīze) - cepeškrāsni augstā temperatūrā inertā atmosfērā bez gaisa pieejamības gaistošo vielu noņemšanai. Karbonizācijas stadijā veidojas nākotnes aktīvā ogle - galvenā porainība un izturība.

Tomēr iegūtajai karbonizētajai oglei (karbonizātam) ir sliktas adsorbcijas īpašības, jo tā poru izmēri ir mazi un iekšējā virsma ir ļoti maza. Tāpēc karbonizāts tiek aktivizēts, lai iegūtu īpašu poru struktūru un uzlabotu adsorbcijas īpašības. Aktivizācijas procesa būtība ir ogļu materiāla poru atvēršana slēgtā stāvoklī. To dara vai nu termoķīmiski: materiāls ir iepriekš piesūcināts ar cinka hlorīda ZnCl šķīdumu2, kālija karbonāts K2AR3 vai daži citi savienojumi un uzkarsēti līdz 400-600 ° C bez gaisa, vai, visbiežāk, apstrādājot ar pārkarsētu tvaiku vai oglekļa dioksīda CO2 vai to maisījumu 700-900 ° C temperatūrā stingri kontrolētos apstākļos. Steam aktivācija ir karbonizētu produktu oksidēšana uz gāzveida vielu saskaņā ar reakciju - C + H2Par -> CO + H2; vai ar ūdens tvaika pārpalikumu - C + 2H2Par -> CO2+2H2. Plaši atzīts, ka aparāta piegāde tiek aktivizēta, lai aktivizētu ierobežotu gaisa daudzumu vienlaicīgi ar piesātinātu tvaiku. Reakcijas telpā tiek sasniegta daļa ogļu apdegumu un nepieciešamā temperatūra. Aktīva oglekļa izlaide šajā procesa variantā ir ievērojami samazināta. Arī aktīvo ogli iegūst, termiski sadalot sintētiskos polimērus (piemēram, polivinilidēnhlorīdu).

Aktivizēšana ar ūdens tvaikiem ļauj ražot ogles ar iekšējo virsmu līdz 1500 m 2 uz gramu akmeņogļu. Pateicoties šim milzīgajam virsmas laukumam, aktivētie ogles ir lieliski adsorbenti. Tomēr ne visas šīs jomas var būt pieejamas adsorbcijai, jo lielās molekulas adsorbētās vielas nevar iekļūt nelielu poru porās. Aktivizēšanas procesā attīstās nepieciešamā porainība un specifiskā virsmas platība, un notiek ievērojama cietās vielas masas samazināšanās, ko sauc par obgar.

Termoķīmiskās aktivācijas rezultātā tiek veidots rupjas porainās aktivētās ogles, ko izmanto balināšanai. Tvaika aktivizēšanas rezultātā tiek izmantots smalki porains aktīvās ogles, ko izmanto tīrīšanai.

Next, aktivētās ogles tiek dzesēts un pakļauti iepriekšēja šķirošana un sijāšanas, pie kam dūņas tiek pārtraukta, un pēc tam, atkarībā no vajadzības, lai, ņemot vērā parametru, aktivētais ogleklis tiek pakļauts turpmākai apstrādei: skābi mazgājot, impregnēšanas (piesūcināšanas no dažādām ķimikālijām), slīpēšana un žāvējot. Pēc tam aktīvo ogli iesaiņo rūpnieciskajā iepakojumā: maisos vai lielos maisos.

Klasifikācija

Aktīvo ogli klasificē pēc izejmateriāla veida, no kura tas ir izgatavots (akmeņogles, koks, kokosrieksts utt.), Izmantojot aktivēšanas metodi (termoķīmiskais un tvaiks) pēc mērķa (gāze, rekuperācija, atšķaidīšanas un oglekļa nesēja katalizatori-ķīmiskie sorbenti), kā arī atbrīvošanas veids. Pašlaik aktīvā ogle galvenokārt ir pieejama šādās formās:

  • pulverveida aktīvā ogle
  • granulētas (sasmalcinātas, neregulāras formas daļiņas) aktīvais ogleklis,
  • molded aktīvo oglekli,
  • ekstrudētas (cilindriskas granulas) aktivētā ogle,
  • audums, kas piesūcināts ar aktīvo ogli.

Pulverveida aktīvā ogle daļiņu izmērs ir mazāks par 0,1 mm (vairāk nekā 90% no kopējā sastāva). Pulverveida ogles izmanto rūpnieciskai šķidrumu attīrīšanai, ieskaitot mājsaimniecības un rūpniecisko notekūdeņu attīrīšanu. Pēc adsorbcijas pulverveida kokogles jāatdala no šķidrumiem, ko attīra, filtrējot.

Granulētas aktīvās ogles daļiņas izmēros no 0,1 līdz 5 mm (vairāk nekā 90% no kompozīcijas). Granulu aktīvo ogli izmanto šķidrumu attīrīšanai, galvenokārt ūdens attīrīšanai. Tīrot šķidrumus, aktīvo ogli ievieto filtros vai adsorbē. Akustiski ogles ar lielākām daļiņām (2-5 mm) tiek izmantoti gaisa un citu gāzu tīrīšanai.

Formēta aktivēta ogle ir aktivēta ogle dažādu ģeometrisku formu veidā atkarībā no pielietojuma veida (cilindri, tabletes, briketes utt.). Pielietotas ogles tiek izmantotas dažādu gāzu un gaisa tīrīšanai. Tīrot gāzes, aktīvo ogli ievieto arī filtros vai adsorbē.

Ekstrudētas akmeņogles ražo ar daļiņām cilindru veidā, kuru diametrs ir 0,8 līdz 5 mm, parasti tas piesūcināts (piesūcināts) ar īpašām ķīmiskām vielām un tiek izmantots katalizēšanā.

Uguns impregnēti audumi ir dažādās formās un izmēros, kurus visbiežāk izmanto gāzu un gaisa tīrīšanai, piemēram, automobiļu gaisa filtri.

Galvenās funkcijas

Granulometriskais izmērs (granulometrija) - aktīvās ogles granulu galvenās daļas lielums. Mērvienība: milimetri (mm), acs USS (ASV) un acs BSS (angļu valoda). Kopsavilkuma tabula daļiņu izmēra konversijas USS acs - milimetros (mm) ir norādīta attiecīgajā failā.

Tilpnes blīvums ir materiāla masa, kas piepilda vienības tilpumu ar savu svaru. Mērvienība - grami uz centimetru kubikmetru (g / cm 3).

Virsmas laukums - cietas ķermeņa virsmas laukums, kas saistīts ar tā masu. Mērvienība ir kvadrātmetrs uz akmeņogļu gramu (m 2 / g).

Cietība (vai izturība) - visi aktīvās ogles ražotāji un patērētāji izmanto būtiski atšķirīgas stiprības noteikšanas metodes. Lielākā daļa tehnisko paņēmienu ir balstīti uz šādu principu: aktīvā oglekļa paraugs tiek pakļauts mehāniskam spriegumam, un stipruma mērs ir ogļu iznīcināšanas laikā iegūtais smalkmaiņu daudzums vai vidēja lieluma slīpēšana. Lai iegūtu stipruma mērījumu, ogļu daudzums netiek iznīcināts procentos (%).

Mitrums ir mitruma daudzums aktīvā ogle. Pasākuma vienība - procenti (%).

Pelnu saturs - pelnu daudzums (reizēm tiek uzskatīts tikai ūdenī šķīstošs) aktīvā ogle. Pasākuma vienība - procenti (%).

Ūdens ekstrakta pH ir ūdens šķīduma pH vērtība pēc aktīvā oglekļa parauga viršanas tajā.

Aizsardzības darbība - noteiktas gāzes akmeņogļu adsorbcijas laika mērīšana pirms gāzes minimālās koncentrācijas pārneses sākuma ar aktivētās ogles slāni. Šo testu izmanto ogles, ko izmanto gaisa attīrīšanai. Visbiežāk aktīvais ogleklis tiek pārbaudīts uz benzolu vai tetrahloroglekli (arī oglekļa tetrahlorīds)4)

ITS adsorbcija (adsorbcija uz tetrahloroglekļa) - oglekļa tetrahlorīds tiek izvadīta pa aktivētās ogles tilpumu, piesātinājums tiek sasniegts ar nemainīgu svaru, tad tiek iegūts adsorbētā tvaika daudzums, kas attiecināms uz ogļu svaru procentos (%).

Joda indekss (joda adsorbcija, joda numurs) ir joda daudzums miligramos, kas var adsorbēt 1 gramu aktīvās ogles pulvera veidā no atšķaidīta ūdens šķīduma. Mērvienība - mg / g.

Metilēnzilā adsorbcija ir metilēnzilā miligramu daudzums, ko absorbē viens grams aktīvās ogles no ūdens šķīduma. Mērvienība - mg / g.

Melases krāsas maiņa (melases skaitlis vai indekss, pamatojoties uz melasi) ir aktīvās ogles daudzums miligramos, kas vajadzīgs standarta melases šķīduma 50% precizēšanai.

Pielietošanas jomas

Aktīvās ogles labi adsorbē organiskas, augstas molekulāras vielas ar nepolāru struktūru, piemēram, šķīdinātājus (hlorētos ogļūdeņražus), krāsvielas, eļļu utt. Adsorbcijas iespējas palielinās, samazinot šķīdību ūdenī, ar lielāku nepolāru struktūru un palielinot molekulmasu. Aktivētie ogles labi adsorbē vielu tvaikus ar relatīvi augstu viršanas temperatūru (piemēram, benzols C6H6), sliktāk - gaistoši savienojumi (piemēram, amonjaks NH3) Relatīvais tvaika spiediens pp/ pmums mazāk nekā 0,10-0,25 (pp - adsorbētās vielas līdzsvara spiediens, pmums - piesātināta tvaika spiediens) aktivētā ogle mazliet absorbē ūdens tvaikus. Tomēr, ja pp/ pmums vairāk nekā 0,3-0,4 ir ievērojama adsorbcija, un attiecībā uz pp/ pmums = 1 gandrīz visas mikroporas ir piepildītas ar ūdens tvaikiem. Tādēļ to klātbūtne var sarežģīt mērķa vielas absorbciju.

Aktīvo ogli plaši izmanto kā adsorbentu, kas absorbē tvaikus no gāzu emisijām (piemēram, gaisa attīrīšanā no oglekļa disulfīda CS2) Tvaiku atsūknēšanas gaistošu šķīdinātāju, lai atgūšanu, attīrīšanai ūdens šķīdumu (piemēram, pret cukura sīrupi un spirtotie), dzeramā ūdens un notekūdeņu, gāzes maskas, vakuuma metodi, piemēram, lai radītu getter sūkņi, gāzes-solid hromatogrāfiju piepildīšanai zapahopoglotiteley ledusskapjos, asins attīrīšana, kaitīgo vielu absorbcija no kuņģa-zarnu trakta utt. Aktīvā ogle var būt arī katalītisko piedevu nesējs un polimerizācijas katalizators. Lai aktīvās oglekļa katalītiskās īpašības makro un mezoporos iegūtu īpašas piedevas.

Ar aktīvās ogles rūpnieciskās ražošanas attīstību šī produkta izmantošana ir nepārtraukti palielinājusies. Pašlaik aktīvo ogli izmanto daudzos ūdens attīrīšanas procesos, pārtikas rūpniecībā, ķīmisko tehnoloģiju procesos. Turklāt izplūdes gāzu un notekūdeņu attīrīšana galvenokārt balstās uz adsorbciju ar aktivēto ogli. Ar kodoltehnoloģiju attīstību aktīvā ogle ir radioaktīvo gāzu un notekūdeņu galvenais adsorbents atomelektrostacijās. 20. gadsimtā aktīvās ogles izmantošana parādījās sarežģītos medicīniskos procesos, piemēram, hemofiltrācija (asiņu attīrīšana no aktivētās ogles). Izmanto aktīvo ogli:

  • ūdens attīrīšanai (ūdens attīrīšana no dioksīniem un ksenobiotikām, karbonizācija);
  • pārtikas rūpniecībā, lai ražotu šķīdumiem, bezalkoholiskiem dzērieniem un alum, precizēšanu vīns, ražošanā cigarešu filtriem, attīrīšana oglekļa dioksīda ražošanā gāzētu dzērienu, tīrīšanas cieti risinājumus, cukura sīrupiem, glikozes un ksilīts balināšanai un dezoderē eļļu un tauku ražošanā citronskābi, pienskābi un citas skābes;
  • in ķīmijas, naftas un gāzes ražošanas un pārstrādes rūpniecībā balināšanai plastifikatora, kā katalizators pārvadātājs, ražošanā minerāleļļām, ķimikāliju un krāsošanas materiāliem, ražošanā gumijas ražošanā šķiedru, attīrīšanai amīnu risinājumu, organisko šķīdinātāju tvaiku;
  • vides saglabāšanas darbībām, lai ārstētu rūpniecības notekūdeņiem, lai likvidētu naftas noplūdes par tīru izplūdes gāzu sadedzināšanas, attīrīšanai ventilācijas gāzu emisiju;
  • kalnrūpniecības un metalurģijas nozarēs elektrodu ražošanai, minerālu rūdu peldēšanai, zelta ieguvei no šķīdumiem un vircām zelta ieguves rūpniecībā;
  • degvielas un enerģētikas nozarē tvaika kondensāta un katlu ūdens attīrīšanai;
  • farmaceitiskā rūpniecībā šķīdumu attīrīšanai medicīnas produktu ražošanā, ogļu tablešu ražošanā, antibiotikas, asins aizstājēji, Allohol tabletes;
  • medicīnā dzīvnieku un cilvēku organismu attīrīšanai no toksīniem, baktērijām asiņu tīrīšanas laikā;
  • individuālo aizsardzības līdzekļu ražošanā (gāzes maskas, respiratori utt.);
  • kodolrūpniecībā;
  • ūdens attīrīšanai peldbaseinos un akvārijos.

Ūdens tiek klasificēts kā atkritumi, zemes un dzeramais ūdens. Šīs klasifikācijas raksturīga iezīme ir piesārņotāju koncentrācija, kas var būt šķīdinātāji, pesticīdi un / vai halogēna ogļūdeņraži, piemēram, hlorētie ogļūdeņraži. Atkarībā no šķīdības ir šādas koncentrācijas diapazons:

  • 10-350 g / l dzeramajam ūdenim,
  • 10-1000 g / litrs gruntsūdeņiem,
  • 10-2000 g uz litru notekūdeņiem.

Peldbaseinu ūdens apstrāde neatbilst šai klasifikācijai, jo šeit mēs runājam par dehlorēšanu un dezonēšanu, nevis tikai ar piesārņojošās vielas adsorbciju. Dechlorination deozonirovanie un efektīvi izmantot ārstēšanā baseins ūdens, izmantojot aktivēto ogli no kokosriekstu čaumalām, kas ir izdevīgi, jo liela adsorbcijas virsmas un tādējādi ir lieliska efektu dechlorination ar augstu blīvumu. Augsts blīvums ļauj apgrieztās plūsmas, nefiltrējot aktivēto ogli.

Granulu aktīvo ogli izmanto fiksētās stacionārās adsorbcijas sistēmās. Piesārņots ūdens plūst caur pastāvīgu aktīvās ogles slāni (galvenokārt no augšas uz leju). Lai šīs adsorbcijas sistēmas varētu brīvi darboties, ūdenim jābūt bez cietām daļiņām. To var nodrošināt ar atbilstošu iepriekšēju apstrādi (piemēram, ar smilšu filtru). Daļiņas, kas ietilpst fiksētajā filtrā, var noņemt ar pretstrāvas adsorbcijas sistēmu.

Daudzi ražošanas procesi izstaro kaitīgas gāzes. Šīs toksiskās vielas nedrīkst izdalīties gaisā. Visbiežākās toksiskās vielas gaisā ir šķīdinātāji, kas ir nepieciešami ikdienas lietošanai paredzētu materiālu ražošanai. Lai atdalītu šķīdinātājus (galvenokārt ogļūdeņražus, piemēram, hlorētos ogļūdeņražus), aktīvo ogli var veiksmīgi izmantot tā ūdens noturības īpašību dēļ.

Gaisa attīrīšana tiek sadalīta piesārņotā gaisa tīrīšanā gaisā un šķīdinātāja reģenerācijā atbilstoši piesārņojošo vielu daudzumam un koncentrācijai gaisā. Augstās koncentrācijās lētāk ir atgūt šķīdinātājus no aktivētās ogles (piemēram, ar tvaiku). Bet, ja toksiskas vielas pastāv ļoti zemā koncentrācijā vai maisījumā, ko nevar izmantot atkārtoti, tiek izmantots formēts vienreizējas lietošanas aktīvās ogles. Izgatavota aktivētā ogle tiek izmantota fiksētās adsorbcijas sistēmās. Piesārņota gaisa plūsma caur konstantu ogļu slāni vienā virzienā (galvenokārt no apakšas uz augšu).

Viena no galvenajām impregnētas aktivētās ogles izmantošanas jomām ir gāzes un gaisa attīrīšana. Daudzu tehnisko procesu rezultātā piesārņotais gaiss satur toksiskas vielas, kuras nevar pilnībā noņemt, izmantojot parasto aktivēto ogli. Šīs toksiskās vielas, galvenokārt neorganiskas vai nestabilas polāro vielas, var būt ļoti toksiskas arī zemās koncentrācijās. Šajā gadījumā tiek izmantots impregnēts aktīvā ogle. Dažreiz, izmantojot dažādas starpkārtas ķīmiskās reakcijas starp piesārņojošās vielas sastāvdaļu un aktīvo vielu aktīvā ogle, piesārņojošo vielu var pilnībā noņemt no piesārņotā gaisa. Kas piesūcināti ar (impregnēts ar), kas aktivizētas sudraba ogles (dzeramā ūdens ieguvei), joda (lai atdalītu sēra dioksīda), sēra (lai atdalītu dzīvsudraba), sārmu (lai atdalītu gāzveida skābju un gāzu - hlora, sēra dioksīdu, slāpekļa dioksīdu, utt d.), skābe (lai atbrīvotos no gāzveida sārmiem un amonjaka).

Reģenerācija

Tā kā adsorbcija ir atgriezenisks process un neietekmē aktivētās ogles virsmu vai ķīmisko sastāvu, piesārņotājus no aktīvā oglekļa var noņemt ar desorbciju (adsorbētu vielu atbrīvošana). Van der Waltz stiprums, kas ir galvenais adsorbcijas dzinējspēks, tiek vājināts, tāpēc piesārņotāju var noņemt no ogles virsmas, izmantojot trīs tehniskās metodes:

  • Temperatūras svārstību metode: van der Vaalsa spēka ietekme samazinās, pieaugot temperatūrai. Temperatūra palielinās slāpekļa karstā plūsmas dēļ vai tvaika spiediena palielināšanās temperatūrā 110-160 ° C.
  • Spiediena svārstību metode: ar daļējas spiediena samazināšanos Van-Der-Waltz spēka ietekme samazinās.
  • Ekstrakcija - desorbcija šķidrā fāzē. Adsorbētās vielas ķīmiski tiek noņemtas.

Visas šīs metodes ir neērtas, jo adsorbētās vielas nevar pilnībā noņemt no ogļu virsmas. Ievērojams daudzums piesārņotāju paliek aktivētās ogles porās. Izmantojot tvaika reģenerāciju, 1/3 no visām adsorbētajām vielām paliek aktīvajā oglekī.

Saskaņā ar ķīmisko reģenerāciju saprot, ka sorbenta šķidruma vai gāzveida organisko vai neorganisko reaģentu apstrāde temperatūrā parasti nav augstāka par 100 ° C. Gan oglekļa, gan bez oglekļa sorbentu ķīmiski reģenerē. Šīs apstrādes rezultātā sorbāts tiek vai nu desorbēts bez izmaiņām, vai arī tā mijiedarbības produkti ar reģenerējošo aģentu tiek desorbēti. Ķīmiskā reģenerācija bieži notiek tieši adsorbcijas aparātā. Lielākā daļa ķīmisko reģenerācijas metožu ir specifiski noteiktiem sorbātu tipiem.

Zemas temperatūras termiskā reģenerācija ir sorbenta apstrāde ar tvaiku vai gāzi 100-400 ° C temperatūrā. Šī procedūra ir diezgan vienkārša, un daudzos gadījumos to veic tieši adsorbētājos. Augstas entalpijas dēļ ūdens tvaiku visbiežāk izmanto zemas temperatūras termiskās reģenerācijas procesā. Tas ir drošs un pieejams ražošanā.

Ķīmiskā reģenerācija un zemas temperatūras termiskā reģenerācija nenodrošina pilnīgu adsorbcijas ogļu reģenerāciju. Termiskās reģenerācijas process ir ļoti sarežģīts, daudzpakāpju process, kas ietekmē ne tikai sorbātu, bet arī pašu sorbentu. Termiskā reģenerācija ir tuvu aktīva oglekļa ražošanai. Karbonizējot dažādus ogļūdeņražu sorbātus, lielākā daļa piemaisījumu sadala 200-350 ° C temperatūrā, un 400 ° C temperatūrā parasti tiek iznīcināta aptuveni puse no kopējā adsorbāta. CO, CO2, CH4 - Organiskā sorbāta galvenie sadalīšanās produkti tiek atbrīvoti, sasildot līdz 350-600 ° C. Teorētiski šādas reģenerācijas izmaksas ir 50% no jaunā aktīvā oglekļa cenas. Tas liecina par nepieciešamību turpināt jaunu, ļoti efektīvu sorbentu reģenerācijas metožu meklēšanu un izstrādi.

Reaktivizācija - pilnīga aktivētās ogles reģenerācija ar tvaiku temperatūrā 600 ° C. Piesārņojošā viela tiek sadedzināta pie šīs temperatūras, nedegot ogles. Tas ir iespējams, pateicoties zemai skābekļa koncentrācijai un ievērojama daudzuma tvaika klātbūtnei. Ūdens tvaiki selektīvi reaģē ar adsorbētu organisko vielu, kurai ir augsta reaktivitāte ūdenī šajās augstajās temperatūrās, ar pilnīgu sadedzināšanu. Tomēr nav iespējams izvairīties no ogļu minimālās sadedzināšanas. Šos zaudējumus kompensē jaunas ogles. Pēc reaktivācijas bieži notiek, ka aktivētā ogle lielāku iekšējo virsmu un lielāku reaktivitāti nekā sākotnējā ogle. Šie fakti ir saistīti ar papildu poru veidošanos un koksēšanas piesārņotājiem aktīvā ogle. Mainojas arī poru struktūra - tie palielinās. Reaktivācija tiek veikta reaktivācijas krāsnī. Ir trīs veidu krāsnis: rotējoša, vārpstas un mainīgas gāzes plūsmas krāsnis. Mainīgas gāzes plūsmas krāsnīs ir priekšrocības, pateicoties nelieliem zudumiem degšanas un berzes dēļ. Aktivētā ogle tiek iepildīts gaisa plūsmā, un šajā gadījumā sadedzināšanas gāzes var pārvadāt caur restu. Aktīva ogle daļēji kļūst šķidruma dēļ intensīvas gāzes plūsmas. Gāzes transportē arī degšanas produktus, kad tiek aktivizēts aktivētais ogleklis uz degšanas kameru. Gaiss tiek pievienots degvielas uzpildes stacijai, tāpēc tagad var tikt sadedzinātas gāzes, kas nav pilnībā aizdedzinātas. Temperatūra paaugstinās līdz aptuveni 1200 ° C. Pēc sadegšanas gāze plūst uz gāzes mazgātāju, kurā gāzi dzesē ar ūdeni un gaisu atdzesē līdz temperatūrai no 50 līdz 100 ° C. Šajā kamerā sālsskābe, ko veido adsorbēti hlorūdeņraži no attīrītas aktivētās ogles, tiek neitralizēta ar nātrija hidroksīdu. Sakarā ar augsto temperatūru un ātru dzesēšanu nav izveidojušās toksiskas gāzes (piemēram, dioksīni un furāni).

Vēsture

Agrākais no vēsturiskajām atsauksmēm par ogļu izmantošanu attiecas uz seno Indiju, kur sanskrita rakstos teikts, ka dzeramā ūdens vispirms jāpārnes caur akmeņoglēm, kas tiek turētas vara traukos un pakļauts saules gaismai.

Unikālās un derīgās akmeņogļu īpašības bija zināmas arī senajā Ēģiptē, kur kokogles tika izmantotas medicīniskiem nolūkiem jau 1500. gadā pirms mūsu ēras. er

Senie romieši arī izmantoja ogles, lai attīrītu dzeramo ūdeni, alu un vīnu.

18. gs. Beigās zinātnieki zināja, ka Carbolen spēj absorbēt dažādas gāzes, tvaikus un šķīdinātājus. Ikdienā cilvēki ievēroja: ja vārošs ūdens iepildīts pannā, kur pirms tam pagatavoja vakariņas, izmetiet dažus ogles, tad pārtikas garša un smarža izzūd. Laika gaitā, lai attīrītu cukuru, slazdu benzīnu dabīgās gāzēs, krāsošanas audumus, miecēšanas ādu, izmantoja aktivēto ogli.

1773. gadā vācu ķīmiķis Karls Šehele paziņoja par ogļskābās gāzes adsorbēšanu. Vēlāk tika konstatēts, ka kokogles var arī izbalēt šķidrumus.

1785. gadā Sanktpēterburgas farmaceits Lovits T. Ye., Kurš vēlāk kļuva par akadēmiķi, vispirms vērsa uzmanību uz aktivētās ogles spēju attīrīt alkoholu. Atkārtotu eksperimentu rezultātā viņš konstatēja, ka vieglā vīna kratīšana ar ogļu pulveri ļauj iegūt daudz tīrāku un augstākas kvalitātes dzērienu.

1794. gadā kokogles pirmo reizi tika izmantotas angļu cukura rūpnīcā.

1808. gadā kokogles pirmo reizi tika izmantotas Francijā, lai atvieglotu cukura sīrupu.

1811. gadā, sajaucot melno kurpju krēmu, tika atklāta kaulu kokogles balināšanas spēja.

1830. gadā viens farmaceits, veicot eksperimentu ar sevi, paņēma gramu strignīna iekšā un izdzīvoja, jo viņš vienlaikus norij 15 gramus aktīvā oglekļa, kas adsorbēja šo spēcīgo indu.

1915. gadā Krievijas zinātnieks Nikolajs Dmitrijevičs Zelinskis Krievijā izgudroja pirmo filtra ogļu gāzes masku pasaulē. 1916. gadā to pieņēma Ententas armijas. Galvenais sorbenta materiāls tajā bija aktivēta ogle.

Aktivētās ogles rūpnieciskā ražošana sākās 20. gadsimta sākumā. 1909. gadā Eiropā tika izlaists pirmā aktīvās ogles pulvera partija.

Pirmā pasaules kara laikā kokosriekstu čaumalu aktivēto ogli vispirms izmantoja kā adsorbentu gāzes maskās.

Pašlaik aktivētie ogles ir viens no labākajiem filtrēšanas materiāliem.

Karbonātu aktivētie ogles

Kompānija "Chemical Systems" piedāvā plašu aktivēto ogļūdeņražu klāstu Carbonut, kas ir perfekti pierādīts dažādos tehnoloģiskajos procesos un nozarēs:

  • Karbonāts WT šķidrumu un ūdens attīrīšanai (zeme, atkritumi un dzeršana, kā arī ūdens attīrīšana)
  • Karbonāts VP dažādu gāzu un gaisa tīrīšanai
  • Karbonāts GC zelta un citu metālu iegūšanai no šķīdumiem un vircām kalnrūpniecības un moteļu nozarē,
  • Carbonut CF par cigarešu filtriem.

Karbonātu aktivētie ogles tiek ražoti tikai no kokosriekstu čaumalām, jo ​​kokosriekstu aktīvie ogļūdeņraži ir vislabākās tīrīšanas kvalitātes un augstākās absorbcijas spējas (pateicoties lielākam poru skaita klātbūtnei un līdz ar to arī lielākai virsmai), visgarākais kalpošanas laiks (augsta cietība un daudzkārtējas reģenerācijas iespēja), absorbēto vielu un zemu pelnu satura desorbcijas trūkums.

Carbonut aktīvās ogles ir ražotas kopš 1995 Indijā ar automatizētu un augsto tehnoloģiju aprīkojumu. Ražošanai ir stratēģiski nozīmīga vieta, pirmkārt, netālu no izejvielu avota - kokosriekstu un, otrkārt, tuvu jūras ostām. Kokosriekstu audzēšana notiek gadu no gada, nodrošinot nepārtrauktu kvalitatīvu izejvielu daudzumu daudzos produktos ar minimālām piegādes izmaksām. Jūras ostu tuvums arī novērš loģistikas papildu izmaksas. Visi tehnoloģiskā cikla posmi oglekļa aktivētās ogles ražošanā tiek stingri kontrolēti: tas ietver rūpīgu izejvielu izejvielu izvēli, galveno parametru kontroli pēc katra starpposma ražošanas posma un gala galaprodukta kvalitātes kontroli saskaņā ar noteiktajiem standartiem. Aktīva oglekļa karbonāts tiek eksportēts gandrīz visā pasaulē un tāpēc, ka lieliska cenas un kvalitātes kombinācija ir plaša pieprasījums.

Dokumentācija

Lai apskatītu nepieciešamo dokumentāciju, izmantojiet programmu "Adobe Reader". Ja datorā nav instalēta Adobe Reader, apmeklējiet Adobe vietni www.adobe.com, lejupielādējiet un instalējiet šīs programmas jaunāko versiju (programma ir bezmaksas). Instalēšanas process ir vienkāršs un aizņem tikai dažas minūtes, un šī programma jums nākotnē būs noderīga.

Ja jūs vēlaties iegādāties aktīvo ogli Maskavā, Maskavas reģionā, Mytischi, Sanktpēterburgā - sazinieties ar uzņēmuma vadītājiem. Arī piegāde uz citiem reģioniem Krievijas Federācijā.

Kas ir aktivētā ogle?

Galvenās īpašības un tas, kas tiek ražots

Daži ražotāji varēja sasniegt ogļu šķirņu ražošanu, kuru filtrēšanas apgabals sasniedz 1500 m2 / g vielas. Galvenie aktīvās ogles ražošanai izmantotie materiāli ir bioloģiskās izcelsmes oglekļa vielas. Piemēram, ogles, kokosriekstu čaumalas, koksne, nafta vai akmeņogļu kokss var tikt izmantoti kā izejvielas.

Padoms: vislabāk izvēlēties ogles, pamatojoties uz mērķiem. Katrs no tiem ir vērsts uz dažādu problēmu risināšanu.

Koks kalpo par pamatu AR, AG un citu kategoriju aktivētās ogles ražošanai, GAC markas granulētās ogles galvenokārt izgatavotas no kokosriekstu čaumalām, un dažādas šķirnes ir izgatavotas no koka, piemēram, P500 aktivētā ogle: http://activcarbon.com.ua/product /44.html

Šķirnes un lietojumi

Ir vairāki ogļu veidi, kam ir noteiktas priekšrocības un trūkumi. Pamatojoties uz tiem, katra suga ir izmantojusi savu nišu.

Granulēts

Impregnētas ogles

Impregnētas akmeņogles ražo, presējot un pēc tam impregnējot ar īpašu ķīmisko savienojumu. Piesūcināšanas viela tiek izvēlēta atkarībā no pielietojuma apjoma, kas ļauj ievērojami paaugstināt efektivitāti. To galvenokārt izmanto, lai attīrītu dažādas gāzes no neorganiskiem savienojumiem ar katalīzes metodi. Izmanto šādās jomās:

  • no reakcijas gāzēm noņemt neorganiskus piemaisījumus
  • lai atbrīvotu dzīvsudrabu no dabasgāzes
  • sērūdeņraža un bioloģiskās gāzes attīrīšanai

Saspiests

Izskatās, ka gabali, kuru garums ir divreiz diametrs. Tā ir mazāka pretestība pret gaisa plūsmu salīdzinājumā ar granulētu, kas ir izvēle kā galvenā sastāvdaļa telpu ventilācijai un atmosfēras filtrēšanai. Attiecas uz šādām jomām:

  • gāzu attīrīšana, kas rodas dažādu vielu reakcijā no piesārņojuma
  • gaisa attīrīšana telpās, kas paredzētas atkritumu apstrādei un ūdens attīrīšanas iekārtās
  • bioloģiskā un dabasgāzes attīrīšana
  • samazināta gaistošo organisko vielu koncentrācija
  • elpošanas orgānu aizsarglīdzekļos

Putekļains

Šā veida ogļu daļiņu diametrs nepārsniedz dažus simtdaļīgus milimetrus. To lieto vienīgi kopā ar dozēšanas sistēmām un tiek lietots šādās jomās:

  • noņemot kaitīgas vielas no notekūdeņiem
  • apstrādājot dzeramo ūdeni
  • lai attīrītu gāzes, kas rodas atkritumu termiskās apstrādes laikā
  • balinot pārtiku un ķīmiskos produktus
  • bagātināt dūņas

Aktīvā ogle

Aktivizēts (aktivēts) ogleklis ir porains materiāls, ko iegūst no dažādiem oglekļa saturošiem bioloģiskās izcelsmes materiāliem: kokogles (aktīvās ogles BAU-A, OU-A, DAK [1] uc kategorijas), akmeņogļu kokss (akmeņogļu AK-3, AG-5, AR uc), naftas koksu, kokosriekstu ogles uc

Saturs

Ķīmiskās īpašības un modifikācija

Normāla aktivēta ogle ir diezgan reaktīvs savienojums, kas spēj oksidēt ar gaisa skābekļa un skābekļa plūsmu [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], ūdens tvaika [11], [12], [13], kā arī oglekļa dioksīds [7] un ozons [14] [15] [16]. Oksidāciju šķidrā fāzē veic ar vairākiem reaģentiem (HNO3, H2O2, KMnO4) [17], [18], [19]. Sakarā ar to, ka oksidēto ogļu virsmā tiek veidots liels skaits bāzisko un skābju grupu, tā sorbcija un citas īpašības var būtiski atšķirties no neoksidētiem [20]. Slāpekļa modificētās ogles iegūst vai nu no dabiskām slāpekli saturošām vielām vai polimēriem [21], [22] vai apstrādājot ogles ar slāpekli saturošiem reaģentiem [23], [24], [25]. Ogles var mijiedarboties ar hloru [26], [27] bromu [28] un fluoru [29]. Svarīgi ir sēru saturošas ogles, kuras tiek sintezētas dažādos veidos [30], [31] Nesen ogļu ķīmiskās īpašības parasti saistītas ar aktīvās dubultās saites klātbūtni tās virsmā [16], [32], [33]. Ķīmiski modificētas ogles izmanto kā katalizatorus, katalizatoru nesējus, selektīvos adsorbentus augstas tīrās vielas, kā litija bateriju elektrodus.

Kā ogles strādā

Ir divi galvenie mehānismi, ar kuriem aktīvā ogle noņem ūdeni piesārņojošās vielas: adsorbciju un katalītisko reducēšanu (procesu, kas piesaista negatīvi lādējamus piesātinātos jonus uz pozitīvi uzlādētu aktivēto ogli). Organiskie savienojumi tiek noņemti adsorbcijas ceļā, un katalītiski reducējot tiek atdalīti atlikumie dezinfekcijas līdzekļi, piemēram, hlors un hloramīni.

Ražošana

Labi aktivizēta kokogles iegūst no riekstiem (kokosrieksts, no dažu augļu kultūru sēklām). Pirms aktivētās kokogles ražoja no liellopu kauliem (kaulu ķeksis [34]). Aktivizācijas procesa būtība ir ogļu materiāla poru atvēršana slēgtā stāvoklī. Tas tiek darīts, vai nu thermochemically (materiāls iepriekš piesūcināta ar šķīdumu, cinka hlorīds, kālija karbonāta, vai dažiem citiem savienojumiem un tiek sasildīts bez piekļuves gaisa), vai ar apstrādei ar pārkarsētu tvaiku vai oglekļa dioksīdu vai to maisījumu temperatūrā 800-850 grādiem. Pēdējā gadījumā tehniski ir grūti iegūt gāzes tvaiku aģenti, kam ir šāda temperatūra. Ir plaši izplatīts piegādes aparāts, lai aktivizētu ierobežotu gaisa daudzumu vienlaicīgi ar piesātinātu tvaiku. Reakcijas telpā tiek sasniegta daļa ogļu apdegumu un nepieciešamā temperatūra. Aktīva oglekļa izlaide šajā procesa variantā ir ievērojami samazināta. Augstāko aktīvo oglekļa pakāpju īpašās poru virsmas vērtība var sasniegt 1800-2200 m 2; uz 1 g ogļu. [2] Atšķiras makro, mezo un mikro poras. Atkarībā no molekulu lieluma, kas jāuzglabā ogļu virsmā, ogles jāveido ar dažādām poru izmēru attiecībām.

Pieteikums

Gāzes maskās

Klasisks aktīvās ogles izmantošanas piemērs ir saistīts ar tā izmantošanu gāzmaskā. ND Zelinsky izstrādātā gāzes maska ​​ietaupīja daudzu karavīru dzīvību Pirmā pasaules kara laikā. Līdz 1916. gadam tas tika nodots ekspluatācijā gandrīz visās Eiropas armijās.

Cukura ražošanā

Sākotnēji cukura sīrupa attīrīšanai no krāsvielām cukura rafinēšanas procesā tika izmantots kaulus aktivizēts ogles. Tomēr šo cukuru nevarēja patērēt tukšā dūšā, tāpat kā dzīvnieku izcelsmes. Cukura ražotāji sāka ražot "liesu cukuru", kas vai nu nebija rafinēts, un bija krāsainu saldumu izskats, vai arī tika izšļakstīts caur kokoglēm.

Citi lietojumi

Aktīvo ogli zāļu, ķīmisko vielu izmanto kā katalizatoru nesēju, un daudzās reakcijās tā darbojas kā katalizators farmācijas un pārtikas rūpniecībā. Filtri, kas satur aktīvo ogli, tiek izmantoti daudzās modernās ierīcēs dzeramā ūdens attīrīšanai.

Aktivētās ogles raksturojums

Poras izmērs

Izšķirošo ietekmi uz aktivēto ogļu poru struktūru izraisa izejvielas to sagatavošanai. Aktivizētajiem ogļūdeņražiem, kuru pamatā ir kokosriekstu čaumalas, raksturo lielāka mikroporu daļa (līdz 2 nm) un ogļu bāzes - lielāka daļa mezoporu (2-50 nm). Liela makroporu daļa ir raksturīga aktivizētiem ogļūdeņražiem, kuru pamatā ir koks (vairāk nekā 50 nm).

Mikroporas ir īpaši piemērotas mazo molekulu adsorbcijai un lielākām organiskām molekulām adsorbēšanai.

Joda indekss

Lielākā daļa oglekļa ieteicams adsorbēt nelielas molekulas. Jods indekss ir vissvarīgākais parametrs, ko izmanto, lai raksturotu aktivitāti oglekļa darbā. Joda indekss ir aktivitātes līmenis (lielāks skaits norāda uz lielāku aktivācijas pakāpi), bieži mērot mg / g (parasti ir 500-1200 mg / g). Jods indekss ir arī aktīvās ogles mikroporu saturs (no 0 līdz 20 Å) vai līdz 2 nm, kas ir līdzvērtīgs oglekļa virsmas laukumam no 900 m² / g līdz 1100 m² / g. Tas ir standarta pasākums, izmantojot aktīvo ogli, lai attīrītu vielas šķidrā fāzē.

Cietība

Tas ir aktivētā oglekļa pretestības rādītājs pret nodilumu. Tas ir svarīgs aktīvās ogles indikators, kas nepieciešams, lai saglabātu tā fizisko integritāti un izturētu berzes spēkus, pretplūsmas procesu utt. Atkarībā no izejmateriāla un aktivitātes līmeņa ir ievērojamas atšķirības aktīvās ogles cietībā.

Daļiņu izmēra sadalījums

Jo mazāks ir aktīvās ogles daļiņu izmērs, jo labāk ir piekļuve virsmas laukumam un ātrāks adsorbcijas līmenis. Tvaika fāžu sistēmās tas jāņem vērā, samazinot spiedienu, kas ietekmēs enerģijas izmaksas. Rūpīgi izvērtējot daļiņu izmēra sadalījumu, var būt ievērojams darbības ieguvums.

Farmakoloģija

Tam piemīt enterosorbcijas, detoksikācijas un antidiarrālā iedarbība. Attiecas uz grupu no daudzvērtīgo fizikāli ķīmiskās pretindēm ir liela virsmas aktivitāte, uzsūc indes un toksīnus no kuņģa un zarnu trakta (git) pirms iesūknēšanas, alkaloīdiem, glikozīdu, barbiturātiem un citi. Hipnotiskiem līdzekļiem, zāles vispārējās anestēzijas, sāļi smago metālu, baktēriju, augu, dzīvnieku izcelsmes toksīni, fenola atvasinājumi, ciānūdeņražskābe, sulfonamīdi, gāzes. Aktīvs kā hemoperfūzijas sorbents. Tā vāji adsorbē skābes un sārmus, kā arī dzelzs sāļus, cianīdus, malationu, metanolu, etilēnglikolu. Neiedarbina gļotādas. Inksikācijas ārstēšanā ir nepieciešams veidot akmeņogļu pārpalikumu kuņģī (pirms mazgāšanas) un zarnā (pēc maigas mazgāšanas). Akmeņogļu koncentrācijas samazināšana vidē veicina saistītās vielas desorbciju un tās absorbciju (lai novērstu atbrīvotās vielas rezorbciju, ieteicams atkārtoti izskalot kuņģi un piešķirt ogles). Pārtikas masas klātbūtne kuņģa-zarnu traktā prasa lielu devu ievadīšanu, jo kuņģa-zarnu trakta saturs tiek absorbēts ar akmeņoglēm un tā aktivitāte samazinās. Ja saindēšanu izraisa enterohepātiskās aprites izraisītās vielas (sirds glikozīdi, indometacīns, morfīns un citi opiāti), jums ir jālieto ogles vairākas dienas. Īpaši efektīvs kā hemoperfūzijas sorbents akūtu saindēšanos ar barbiturātiem, glutamitamīdu, teofilīnu. Samazina zāļu vienlaicīgas lietošanas efektivitāti, mazina zāļu iedarbību uz kuņģa-zarnu trakta gļotādu (tai skaitā ipecacuanas un termopozi).

Ir piešķirts šādām norādēm: detoksikācijas paaugstinātā kuņģa skābuma kad ārējas un endogēnie intoksikācija: dispepsija, meteorisms, puves procesus, fermentāciju, gļotu hipersekrēcija, HCl, kuņģa, caureja; saindēšanās ar alkaloīdiem, glikozīdiem, smago metālu sāļiem, pārtikas saindēšanās; pārtikas toksiskā infekcija, dizentērija, salmoneloze, deguna slimība toksēmijas stadijā un septikotoksēmija; nieru mazspēja, hronisks hepatīts, akūts hepatīts, aknu ciroze, atopiskais dermatīts, bronhiālā astma, gastrīts, hronisks holecistīts, enterokolìts, holetsistopankreatit; saindēšanās ar ķīmiskiem savienojumiem un medikamentiem (tostarp organofosforu un hlororganiskiem savienojumiem, psihoaktīvām zālēm), alerģiskas slimības, vielmaiņas traucējumi, alkohola izdalīšanās sindroms; saindēšanās ar vēža slimniekiem radiācijas un ķīmijterapijas fona apstākļos; sagatavošana rentgena un endoskopijas izmeklējumiem (lai samazinātu gāzu saturu zarnās).

Ir kontrindicēts čūlainais bojājumiem, kuņģa-zarnu trakta (ieskaitot kuņģa čūlas un 12 divpadsmitpirkstu zarnas čūla, čūlainais kolīts), asiņošana no kuņģa-zarnu traktā, kamēr ieceļ antitoksisks narkotikas, kuru ietekme attīstās pēc iesūkšanas (metionīna un citi.).

Blakusparādības ir dispepsija, aizcietējums vai caureja; ar ilgstošu lietošanu - hipovitaminoze, samazināta barības vielu (tauku, olbaltumvielu) uzsūkšanās no kuņģa-zarnu trakta, hormoni. Ja hemoperfūzija notiek ar aktivēto ogli - trombembolija, asiņošana, hipoglikēmija, hipokalciēmija, hipotermija, pazemināts asinsspiediens.

Top