زغال (کربن) از مدت ها قبل به عنوان عامل حذف بو و طعم بکاررفته و اولین صافی ذغالی کربن اکتیو(کربن فعال) در 1910 توسط Mager مورد استفاده قرار گرفت و در 1928 در شیکاگو برای حذف کلر باقیمانده آب آشامیدنی و در همان زمان در آلمان از کربن اکتیو (کربن فعال) نیز برای حذف فنل آب رودخانه Rohn از ذغال استفاده نمودند.
نوع جدیدی از ذغال بنام کربن اکتیو(کربن فعال) بعدها تهیه و به بازار عرضه شده که عملا جای ذغال معمولی را گرفته است این کربن اکتیو(کربن فعال) اخیرا به دو صورت پودر و دانه ای مورد استفاده در تصفیه آب قرار میگیرد کربن اکتیو(کربن فعال) با خاصیت شعریه و سطوح زیاد در واحد حجم به طوریکه هر میلیمتر آن سطحی معادل یک متر مربع دارد می تواند عمل جذب بو و طعم های نا مطبوع را انجام دهد انواع مختلفی از کربن اکتیو(کربن فعال) که هر کدام برای کارمعینی تهیه شده موجود است مثلا کربن فعالی که کلر زیادی آب را جذب مینماید نخواهد توانست فنل را جذب کند ممکن کربن اکتیو(کربن فعال) که هر دو خاصیت را داشته باشند در بازار موجود باشد همان طور که توضیح داده شد عمل حذف بو و طعم با کربن اکتیو(کربن فعال) در اثر جذب این عوامل در سطوح بزرگ ذغالی انجام پذیر است استفاده از کربن اکتیو(کربن فعال) امروزه تقریبا در صنایع تصفیه آب عمومیت یافته و جایگزین سایر روش های مبارزه با عوامل بو و طعم را گردیده است کربن اکتیو(کربن فعال) پودر که سیاه رنگ است در اثر باد و سایر عوامل جذبی در فضا پراکنده شده وبه زحمت مخلوط یکنواختی با آب و سایر محلول ها به وجود می آورد و همیشه قسمتی از کربن اکتیو(کربن فعال) در سطح آب شناور باقی خواهد ماند اگر هنگام ذخیره کردن آن کمی رطوبت به آن زده باشند در وقت مصرف گرد و خاک زیادی بوجود نخواهد آمد در مصرف کربن اکتیو(کربن فعال) پودر ابتدا کربن اکتیو(کربن فعال) را با کمی آب مخلوط و به کمک هوادهی به صورت محلول یکنواختی درآورده وبه آبی که باید طعم آن حذف شود اضافه مینماید معمولا زمان تماس لازم برای بو و طعم زدایی چند ساعت است و پس از آن با استفاده از صافی کربن اکتیو(کربن فعال) را از آب جدا می سازند . کربن اکتیو(کربن فعال) که روی صافی ماسه ای باقی می ماند تا دو هفته فعال است بعد از آن باید کربن اکتیو(کربن فعال) را با شستشوی مع صافی از روی ماسه ها برداشت تصفیه با کربن اکتیو(کربن فعال) پودر نمی تواند دائمی باشد زیرا مولد بو و طعم و اکثرا در آبها دائمی نیستند با وجود این افزودن دائمی 2 میلیگرم در لیتر کربن اکتیو(کربن فعال) پودر تصفیه آب میتواند به گواراتر شدن آب تصفیه شده کمک نماید مهمترین محل تزریق کربن اکتیو(کربن فعال) به آب در تصفیه خانه ها آب ته نشین شده است و مقادیر مورد نیاز آن را به ترتیب زیر نوشته اند:
-کربن فعال برای رفع بو و طعم بطور دائمی 2 تا 8 میلیگرم در لیتر
-کربن فعال برای دفع بو و طعم بطور متناوب 5 تا 20 میلیگرم در لیتر
ولی شاید بهترین مقدار همان 5 تا 20 میلیگرم در لیتر باشد اگر صافی تصفیه خانه ماسه ای کند باشد مقدار کربن اکتیو(کربن فعال) مور نیاز 40 تا 50 میلی گرم در لیتر تعیین شده و وقتی لایه کربن اکتیو(کربن فعال) مناسب روی صافی ماسه ای تشکیل گردید از افزایش 5 میلی گرم در لیتر کربن اکتیو(کربن فعال) کفایت خواهد کرد .در بعضی از تصفیه خانه ها کربن اکتیو(کربن فعال) پودر را به کواگولان اضافه می کنند در این صورت کربن اکتیو(کربن فعال) بکار رفته همراه لجن تصفیه خانه در حوض ته نشینی همراه لجن تخلیه می شود و کربن اکتیو(کربن فعال) افزوده شده به آب به عمل کواگو لاسیون فلوکولاسیون کمک خواهد نمود این کار در روش های سبک کردن آب برای حذف بو و طعم گاهی مورد استفاده قرار می گیرد .
کربن اکتیو(کربن فعال) دانه ای هیچگاه به آب اضافه نمی گردد بلکه در صافی های سریع به صورت لایه ای مثل لایه های ماسه استفاده گردیده و چنین صافی هایی برای حذف کلر و یا عوامل مولد بو و طعم کارایی خوبی دارند مصرف کربن اکتیو(کربن فعال) دانه ای اقتصادی تر و موثرتر از کربن اکتیو(کربن فعال) پودر است تاسیسات کربن اکتیو(کربن فعال) نباید مدت زیادی بدون استفاده باقی بماند زیرا در سطوح آن عوامل بیولوژیکی رشد میکند برای جلوگیری از این کار عبور آبی با مختصر کلر باقیمانده از روی صافی کربن اکتیو(کربن فعال) کافی می باشد و اگر میزان رشد باکتری ها زیاد باشد شستشوی مع صافی با آب کلردار ضروری خواهد بود .صافی های با کربن اکتیو(کربن فعال) دانه ای تا 15 ماه قادر به فعالیت در حذف بو و طعم بوده و هر کیلو کربن اکتیو(کربن فعال) دانه ای می تواند 2000 لیتر آب را از خود عبور دهد با وجود این توصیه کرده اند که هر 6 ماه یکبار با شستشوی مع صافی و عبور بخار آب با فشار کم به مدت 2 تا 30 دقیقه نسبت به احیای کربن اکتیو(کربن فعال) اقدام کنند تجربه نشان داده کربن اکتیو(کربن فعال) در هر کیلو قادر است کلر باقیمانده را از یک میلیگرم در لیتر به 0.1 میلی گرم در لیتر در هر 300 متر مکعب آب عبوری تقلیل دهد .
یکی دیگر از مصارف عمده صافی های کربن اکتیو(کربن فعال) عبور آب های معدنی که می خواهند در بطری نمایند از روی آنهاست در سال های اخیر تایید شده که گاهی پودر کربن اکتیو(کربن فعال) در حذف بو موثر تر از کربن اکتیو(کربن فعال) دانه ای است .
ذغال فعال (کربن) از مدت ها قبل به عنوان عامل حذف بو و طعم بکاررفته و اولین صافی ذغالی کربن اکتیو(کربن فعال) در ۱۹۱۰ توسط Mager مورد استفاده و فروش قرار گرفت و در ۱۹۲۸ در شیکاگو برای حذف کلر باقیمانده آب آشامیدنی و در همان زمان در آلمان از کربن اکتیو(کربن فعال) نیز برای حذف فنل آب رودخانه Rohn از ذغال استفاده نمودند.
نوع جدیدی از ذغال بنام کربن اکتیو بعدها تهیه و به بازار عرضه شده که عملا جای ذغال معمولی را گرفته است این کربن اکتیو(کربن فعال) اخیرا به دو صورت پودر و گرانول مورد استفاده در تصفیه آب قرار میگیرد .کربن اکتیو فعال با سطوح زیاد در واحد حجم به طوریکه هر میلیمتر آن سطحی معادل یک متر مربع دارد می تواند عمل جذب بو و طعم های نا مطبوع را انجام دهد انواع مختلفی از کربن اکتیو فعال که هر کدام برای کار معینی تهیه شده موجود است .
کمپانی جاکوبی سوئد JACOBI یکی از بزرگترین و معروفترین شرکت های تولید کننده کربن اکتیو جاکوبی در اروپا است که کربن اکتیو آن در صنایع تصفیه آب و بازیافت طلا و … کاربرد گسترده ای دارد . کربن اکتیو بصورت پودری و گرانول به فروش می رسد .
کاربرد کربن فعال ( زغال فعال ) – کربن اکتیو چیست ؟
کاربرد کربن اکتیو (کربن فعال)
ذغال فعال یا کربن اکتیو دارای کاربردهای زیادی است , از جمله مصارف آن:
– تصفیه آب ( آب آشامیدنی , آب آکواریوم و استخر , آبهای صنعتی ) از نظر رنگ و بو و طعم و کلر - در پیش تصفیه سیستم های اسمزمع استفاده می گردد.
– رنگ زدایی از قند و شکر
– ساخت و تولید دارو
– بازیافت طلا
– بهسازی رنگ و طعم در نوشیدنی ها و آب میوه ها
– استفاده در دستگاههای تصفیه کننده هوا , خوش بو کننده , تصفیه کننده صنعتی و …
– دستگاه تصفیه آب صنعتی و خانگی که در این سیستم ها از کربن جهت حذف رنگ ، بو و طعم آب توسط فیلتر کربنی یا فیلتر مولتی مدیا (فیلتر شنی و کربنی) استفاده می شود.
کربن اکتیو یا ذغال فعال مواد ارگانیک را از محیط اطرافش جذب می کند , که عمل انتقال آلاینده از فاز مایع ( آب) به فاز جامد ( کربن ) صورت می گیرد. نیروی جاذبه ای باعث تشکیل یک پیوند بین آلاینده و کربن و چسبیدن آنها به هم می شود.
علاوه بر این باکتری ها به سطح خارجی کربن فعال شده می چسبند و بخشی از آلاینده ها را جذب و مصرف می کنند.
جذب منجر به پخش یک گاز یا ترکیب در شبکه متخلخل کربن فعال شده می گردد , جایی که یک واکنش شیمیایی یا یک ثبات فیزیکی روی می دهد. به عنوان مثال ازن O3 در قسمتی که جذب می شود , قسمتی از کربن فعال شده را اکسید میکند, و 3O به O2 تبدیل می شود و ازن در ساختار کربن اندوخته و گردآوری نمی شود.
عنصر کربن به دو صورت آلوترپی بلوری با نام‌های الماس و گرافیت وجود دارد.کربنی که از چوب سخت پوسته نارگیل ساخته می‌شوند در صنایع شیمیایی یا در مواردی دیگر از زغال سنگ ساخته میشود، ذغال فعال یا کربن اکتیو نامیده می شود.
بر اساس مطالعات حاصله ازاشعه ایکس X ثابت شده است که زغال چوب دارای ساختمانی شبیه گرافیت است.
لکن از نظر بلوری بخوبی توسعه نیافته است که می توان آن را ناشی از معایب ساختمان بلوری و زیاد بودن سطح دانست باید توجه داشت که در حالت فعال زغال چوب جاذب گازها مایعات و جامدات است و فعال کردن زغال بوسیله بخار در دمای ۹۵۰درجه سانتیگراد صورت می پذیرد در این حال هیدروکربن های جذب شده از سطح برداشته شده واز آن جدا می شود .
ذکر این نکته ضروری به نظر می رسد که خاصیت جذب کنندگی زغال از سطح زیاد آن نشأت می گیرد و یک سانتیمتر مکعب از زغال دارای سطح ۱۰۰۰ متر مربع است.
-1تماس ذرات آلاینده محلول در مایع ( آب) با ذرات کربن فعال شده
-2پخش شدن ذرات آلاینده در شبکه متخلخل کربن فعال شده
-3جذب ذرات آلاینده به کربن فعال شده و بوجود آمدن یک پبوند برگشت ناپذیر
به مرور زمان و استفاده از کربن فعال شده , سطح آن از مواد آلاینده اشباع می شود. کربن فعال شده یک محصول گران است و در عین حال می تواند در چرخه بازیافت قرار گیرد و مجددا مورد استفاده قرار گیرد. بازیافت کربن فعال شده , هزینه کمی نسبت به تولید اولیه دارد و دارای قیمت ارزانتری نیز می باشد
تولید کربن اکتیو ( زغال فعال )
– نوع ماده اولیه
– مشخصات فیزیکی مورد نظر برای محصول (کربن فعال شده)
– مشخصات جذبی برای کاربردهای مختلف
فعال سازی شیمیایی ، فعال سازی توسط بخار
فعال سازی شیمیایی:
این شیوه بیشتر برای مواردی است که مواد اولیه آن چوب و یا کربن سنگ نارس (Peat) می باشد. مواد اولیه را با یک عامل آبگیر مانند اسید فسفریکP2O5 یا کلرید زنیکZnCl2 آغشته می کنند تا ماده ای خمیری حاصل شود. این ماده را در بازه دمایی 500 – 800 درجه سانتیگراد حرارت میدهند تا کربن فعال شود.
کربن فعال شده حاصل را بعد از شستشو خشک و به پودر تبدیل می کنند.
کربن فعال شده بدست آمده توسط این روش , دارای منافذ باز زیادی است و برای جذب مولکول های بزرگ بسیار مناسبند.
گونه های مختلفی از کربن های فعال شده با ویژگی های مشخص وجود دارند که خصوصیات هر یک از آنها بستگی به مواد اولیه و فنون به کا ر رفته در تولید آنها بستگی دارد. در انتخاب یک گونه زغال فعال شده, برای بهبود بخشیدن به فرایندها, نیاز به شناخت دقیق ویژگی های فیزیکی و جذبی مواد داریم.
با استفاده از N2 حدود منافذ سطحی کربن فعال شده را اندازه می گیرند.هر چه سطح کربن فعال شده بیشنر باشد, قسمتهای جاذب نیز بیشترند.
اندازه منافذ کربن اکتیو
تعیین اندازه های یک کربن فعال شده میتواند راهی مناسب برای تشخیص خصوصیات آن باشد.که در IUPAC منافذ بر اساس اندازه به صورت زیر دسته بندی شده اند :
Micropores r25
که mesopore ها برای جا به جایی و Micropore ها برای جذب مواد هستند.
یکی از راههای اندازه گیری میزان تخلخل در توده ای از کربن فعال شده , استفاده از میزان جذب CCl4 خالص در حالت گازی می باشد.
کربن های فعال شده دارای سختی های متفاوتی هستند که مربوز به مواد اولیه وشیوه تهیه آنها می باشد. بنا به درجه سختی, هر یک از آنها کاربردهای متفاوتی دارند.
-چگالی کربن اکتیو (ذغال فعال)
-اندازه ذرات کربن اکتیو (ذغال فعال)
هر چقدرکه اندازه ذرات کربن فعال شده کوچکتر باشد, سرعت جذب بیشتر است.
کربن فعال شده را به سه شکل دانه ای , پودر و استوانه ای (میله ای ) تولید میکنند.
کربن اکتیو جاکوبی سوئد در گرید های مختلفی تولید می شوند که پرکاربرد ترین گرید های آن در ایران گرید های AQUASORB 1000 و AQUASORB 2000 است
همچنین هر یک از گرید های کربن اکتیو جاکوبی در انواع مش بندی به شرح زیر تولید می شوند :
• 20×50 mesh (0.30 – 0.85 mm)
• 12×40 mesh (0.425 – 1.70 mm)
• 8×30 mesh (0.60 – 2.36 mm) پرکاردبردترین مش در صنعت تصفیه آب
• 8×20 mesh (0.85 – 2.36 mm)
• 8×16 mesh (1. – 2.36 mm)
021-79315
021-91301020
021-91304080
021-91011950
031-38160
031-91011950
درباره این سایت