توضیحات
کربن اکتیو گرانولی چیست؟
کربن اکتیو گرانولی (Carbon Activated Granules) یک ماده جاذب شیمیایی است که از کربن فعال تولید می‌شود. این ماده به دلیل ساختار پریزماتیک خود که شبکه‌ای از پورهای میکروسکوپی دارد، دارای سطح بزرگی است که مواد آلوده را جذب می‌کند. کربن گرانولی به عنوان یک ماده جاذب در تصفیه آب و فاضلاب، تصفیه هوا، تصفیه گازها، و حذف مواد آلوده و مواد آلوده‌کننده از محیط زیست استفاده می‌شود.
کربن اکتیو معمولاً از منابع کربنی مانند پوسته‌های نمکخورده، پوسته‌های هسته‌دار میوه، چوب، و دیگر منابع کربنی تهیه می‌شود. پس از فرآیند تهیه، کربن به صورت گرانولی تولید می‌شود و به دلیل ساختار پورهای خود بسیار مناسب برای جذب مواد آلوده در آب و هوا می‌باشد. این جذب می‌تواند از طریق فرایندهای فیزیکی و شیمیایی انجام شود.
مشخصات شیمیایی
- محدوده pH: قابل استفاده در محدوده pH 5 تا 9.
- حاویات معدنی (Ash Content): معدنی کمتر از 3 درصد.
- محدوده دما: معمولاً مناسب برای دماهای محیطی (room temperature).
- سطح واحد (BET Surface Area): معمولاً بین 500 تا 1500 متر مربع بر گرم است.
- نسبت C:O (Carbon to Oxygen Ratio): نسبت بالایی از کربن به اکسیژن دارد.
- اندازه ذرات (Particle Size): معمولاً دارای اندازه ذراتی در محدوده 0.5 تا 2 میکرومتر (µm) است.
- شدت جاذبی (Adsorption Capacity): ظرفیت جذب برابر با 900 میلی‌گرم بر گرم (mg/g) است.
کاربرد در تصفیه آب و فاضلاب
کربن فعال گرانولی (Activated Carbon) یک ماده جاذب است که به عنوان یکی از ابزارهای مؤثر در تصفیه آب و فاضلاب استفاده می‌شود. برخی از کاربردهای این ماده در این زمینه عبارتند از:
_ تصفیه هوا در فرآیندهای فاضلاب: کربن فعال در فرآیندهای فاضلاب می‌تواند برخی از آلاینده‌ها و مواد شیمیایی را از هوا حذف کند.
_ استفاده در تصفیه فاضلاب صنعتی: در صنایع مختلف، کربن فعال برای حذف آلاینده‌های شیمیایی از فاضلاب‌های صنعتی استفاده می‌شود.
_ حذف مواد شیمیایی مضر: کربن فعال می‌تواند مواد شیمیایی مضر مانند عناصر سنگین، رادیونوکلایدها و مواد آلی مضر را از آب حذف کند.
_ تصفیه آب آشامیدنی: در تصفیه آب آشامیدنی، کربن فعال به عنوان یک ماده جاذب برای حذف مواد آلی، بو و طعم، و مواد شیمیایی استفاده می‌شود.
_ حذف مواد آلی: کربن فعال مواد آلی محلول در آب را جذب می‌کند. این شامل مواد آلی مضر، مواد رنگزا، طعم و بوهای نامطلوب و سایر آلاینده‌های آلی است.
_ حذف بو و طعم: بسیاری از ذرات و ترکیبات آلی باعث ایجاد بو و طعم نامطلوب در آب می‌شوند. کربن فعال با جذب این ترکیبات به‌عنوان یک فیلتر طبیعی، بو و طعم آب را بهبود می‌بخشد.
_ حذف کلر: کربن فعال می‌تواند کلر و اقلام مرتبط با آن را از آب حذف کند. این امر به‌ویژه در تصفیه آب شهری که کلر به‌عنوان یک ماده ضدعفونی‌کننده استفاده می‌شود، موثر است.
دیگر کاربردها:
برخی از کاربردهای معمول کربن اکتیو گرانولی عبارتند از:
_ صنایع دارویی: در تولید داروها و محصولات دارویی، برای تصفیه و پاک‌سازی مواد مورد استفاده قرار می‌گیرد.
_ صنایع غذایی: در تولید مواد غذایی، به عنوان جاذبی برای حذف رنگ‌های غذایی، بوها، و مواد آلی ناخواسته استفاده می‌شود.
_ کاربردهای محیطی: در تصفیه آب و فاضلاب شهری و صنعتی، کربن اکتیو گرانولی برای حذف مواد آلوده و پساب‌ها استفاده می‌شود.
_ تصفیه سیگار و تنباکو: در صنعت تولید سیگار و تنباکو، برای کاهش بو و ترشحات مضر از محصولات تنباکویی مورد استفاده قرار می‌گیرد.
_ کنترل آلودگی هوا: در سیستم‌های تهویه و تصفیه هوای محیطی، برای کاهش آلودگی هوای ناشی از مواد مضر و بوهای نامطبوع استفاده می‌شود.
_ تصفیه گازها: در صنایع شیمیایی و پتروشیمی، برای حذف مواد معلق و آلودگی‌های گازی در فرآیندهای تولید و پالایش مواد شیمیایی به کار می‌رود.
_ تصفیه هوا: در صنایعی که نیاز به تصفیه هوای اطراف دارند، برای حذف مواد آلوده هوا مانند ترکیبات آلی، بوها، گازهای سمی، و دود مورد استفاده قرار می‌گیرد.
فرآیند تولید:
1- انتخاب منبع کربن:
برای تولید کربن اکتیو گرانولی، یک منبع کربن انتخاب می‌شود. این منبع ممکن است شامل پوسته‌های نمکخورده، پوسته‌های هسته‌دار میوه، چوب، پنبه، نمک‌های معدنی و غیره باشد. انتخاب منبع کربن بستگی به نیازهای نهایی محصول دارد.
2- خرد کردن و آسیاب کربن:
منبع کربنی که انتخاب شده است، به قطعات کوچکتر خرد می‌شود. و سپس آسیاب می‌گردد تا به اندازه‌های مورد نیاز برای تولید گرانول‌های کربن اکتیو تبدیل شود.
3- فعال‌سازی:
یکی از مراحل مهم در تولید کربن اکتیو گرانولی، فعال‌سازی کربن است. این مرحله شامل تیمار کربن با یکی از مواد فعال‌سازی معمولاً از خانواده ترکیبات فلزی نیترات یا کربنات است. این فعل‌سازها می‌توانند کربن را به یک سطح جذبی بسیار بالا تبدیل کنند.
4- شکل‌دهی:
کربن فعال فعال‌سازی شده به شکل گرانول‌های کربنی تبدیل می‌شود.
این گرانول‌ها معمولاً به اندازه‌های مختلف و با سطوح پور مختلف تولید می‌شوند، به منظور استفاده در موارد مختلف.
نکات و نحوه نگهداری
نکات نگهداری برای کربن فعال گرانولی عبارتند از:
_ حفاظت از ضربات و فشار: در هنگام حمل و نقل یا ذخیره سازی، جلوگیری از آسیب به دانه‌های کربن فعال مهم است.
_ اجتناب از آلودگی: کربن فعال حساس به آلودگی است، بنابراین در زمان نگهداری و استفاده، از تماس با مواد آلاینده خودداری کنید.
_ نگهداری در محیط خنک: حرارت افزایش فعالیت جاذبی کربن فعال را ممکن می‌کند. بنابراین، مهم است که در محیطی خنک نگهداری شود.
_ استفاده در محدوده pH مجاز: حداکثر و حداقل مقادیر pH برای استفاده از کربن فعال ممکن است متغیر باشد. اطمینان حاصل کنید که در محدوده مشخصی از pH استفاده می‌شود.
_ پیگیری تاریخ انقضاء: کربن فعال با گذر زمان کارایی خود را از دست می‌دهد. بنابراین مهم است که تاریخ انقضاء محصول را پیگیری کنید و در صورت نیاز به تجدید نظر و تعویض آن بپردازید.
_ جلوگیری از رطوبت: کربن فعال به راحتی رطوبت جذب می‌کند، بنابراین مهم است که در محیط‌های خشک و تا حد امکان از تماس با رطوبت جلوگیری شود. نگهداری در ظروفی با قابلیت محافظت از رطوبت مهم است.
همیشه به دستورالعمل و توصیه‌های تولید کننده مراجعه کرده و به طور دقیق از نکات نگهداری مطلع شوید.
