تفاوت کربن اکتیو گرانول GAC و کربن اکتیو پودری PAC و میله ای EAC

What is activated carbon or activated charcoal - Tehran Times

کربن فعال (activated carbon) معمولا برای جذب ترکیبات آلی طبیعی، ترکیبات بو ، مزه نامطبوع و مواد شیمیایی ارگانیک مصنوعی در تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود. جذب هم در فرآیند فیزیکی و هم شیمیایی تجمع یک ماده در رابط بین فازهای مایع و جامدات است. کربن فعال یک جاذب موثر است زیرا ماده ای بسیار متخلخل بوده و مساحت بزرگی را فراهم می کند تا آلودگی ها در آن جذب شوند.

دو نوع اصلی کربن فعال شده مورد استفاده در تصفیه آب ، کربن اکتیو گرانول (GAC) و کربن اکتیو پودری (PAC) است.

GAC از مواد آلی با محتویات کربن بالا مانند چوب، لیگنیت (نوعی زغال سنگ) و زغال سنگ ساخته می شود. ویژگی اصلی که کربن اکتیو گرانول را با کربن اکتیو پودری متمایز می کند اندازه ذرات آن است. کربن اکتیو گرانول به طور معمول بسته به متریال مورد استفاده و فرآیند تولید، قطری بین ۱٫۲ تا ۱٫۶ میلی متر و تراکم ظاهری بین  ۲۵-۳۱ lb/ft3 دارد. تراکم بستر در حدود ۱۰ درصد کمتر از تراکم ظاهری است و برای تعیین مقدار GAC مورد نیاز برای پر کردن یک فیلتر اندازه مشخص استفاده می شود.

در واقع کربن اکتیو گرانول دارای ذراتی با ابعاد و اشکال متفاوت است و دوام بیشتر و سخت تری نسبت به کربن اکتیو پودری دارد. این نوع کربن را می توان احیاء و بازسازی کرد و در دو فاز مایع و گاز و سیستم های ثابت و متحرک مورد استفاده قرار می گیرد.

PAC از مواد آلی با محتوای کربن بالا مانند چوب ، لیگنیت و زغال سنگ ساخته می شود. کربن اکتیو پودری به طور معمول بسته به متریال مورد استفاده و فرآیند تولید، قطری کمتر از ۰٫۱ میلی متر و تراکم ظاهری بین  ۲۳-۴۶ lb/ft3 دارد. PAC توسط کارخانه های تصفیه آب به صورت تمام وقت یا در صورت نیاز برای کنترل طعم، بو و یا از بین بردن مواد شیمیایی آلی مورد استفاده قرار می گیرد. کربن اکتیو پودری را می توان به عنوان پودر با استفاده از تجهیزات خوراک خشک یا به عنوان دوغاب با استفاده از پمپ های اندازه گیری تغذیه کرد.

کربن فعال گرانول (GAC) کربن فعالیست که اندازه آن طوریست که از 80 mesh عبور نمی کند. بر خلاف کربن فعال پودری (PAC)، کربن فعال گرانول  می تواند به تنهایی به جای تنها در یک فرایند  مشابه فیلتر جاذب عمل کند. کربن فعال گرانول GAC همچنین می تواند با یک اتصال دهنده، اکسترود شده  و کربن فعال اکسترود را تشکیل دهد.

هر دو نوع کربن فعال گرانول GAC و میله ای EAC، در گستره ای از اندازه های مختلف  طراحی شده، و  برای کاربردهای مختلف مورد استفاده قرار می گیرند. انتخاب مناسب نوع کربن فعال مورد استفاده بین کربن فعال گرانولی GAC و کربن فعال میله ای EAC برای هر پروژه به عوامل مختلفی مانند سایز، سطح مخصوص، افت جریان(کاهش فشار جریان به دلیل اصطکاک عبور از یک فیلتر) و ….  بستگی دارد.

اندازه مش این نوع از کربن GAC ممکن است بر عملکرد آن در جذب نهایی تاثیر نگذارد، اما بر عملکرد هیدرولیکی و کینتیک پروژه ممکن است تاثیرگذار باشد. کربن فعال گرانول با مش  8 × 30 ، ذرات با قطر حدود 2 میلی متر است. مش 12 در 40 ذرات با قطر حدود 5/1 میلیمتر و  مش 20در 50 ذرات با قطر حدود 0.5 میلی متر می باشد.

ذرات ریزتر می توانند افت فشار بیشتری را ایجاد نمایند. به عنوان مثال نرخ واکنش در محصولی با اندازه ذرات مش 20 در 50 حدود دوبرابر همان محصول با اندازه ذرات مش 12 در 40 می باشد. در صفحات عمیق(1.8 تا 3 متر عمق) ممکن است محصول با اندازه ذرات مش 8 در 30 انتخاب مناسبی باشد.  برای کارتریج ها مش 20 در 50 و 12 در 40 انتخاب خوبی است. به طور کلی برای مصارف عمومی و پروژه های جنرال کربن فعال گرانول با مش 12 در 40 و 8 در 30 مناسب می باشند.

از کربن فعال گرانولی می توان در طیف گسترده ای از مسائل استفاده کرد، بسته به اندازه ی ذرات کربن مورد استفاده و نوع گرانول یا میله ای آن می توان از این نوع کربن در پروژه های مختلف استفاده کرد. هر دو فرم گرانول و میله ای داراي سرعت انتشار بالا هستند و به خصوص در جذب بخار و گاز بسيار خوب عمل می کنند. کربن فعال گرانول  GAC معمولا در پروژه های مربوط به تصفیه آب و فاضلاب و گندزدایی مورد استفاده قرار می گیرد. در حالی که به دلیل محتوای گرد و خاک کم کربن فعال میله ای EAC ، این نوع کربن فعال در پروژه های فاز گازی ایده آل است.

 

Activated Carbon MEEN 3344 By Favio Rodriguez. - ppt download

 

کربن فعال گرانول می تواند اکثر ترکیبات آلی(نه به طور کامل) را حذف کند. با این حال، کربن فعال گرانول انتخاب مناسبی برای آلاینده های معدنی که در آب یونیزه شده اند و باعث ایجاد پیوندهای قوی می شوند نیست و حذف این مواد برای کربن فعال گرانول دشوار است. روش های مختلفی جهت بارورسازی کربن فعال به منظور تقویت توانایی جذب این آلاینده ها توسط کربن فعال گرانول GAC یا کربن فعال میله ای EAC وجود دارد.

به طور کلی

  • کربن فعال با پایه چوب به شکل پودری برای رنگ زدایی مناسب است.
  • کربن فعال با پایه ذغال سنگ برای حذف بوی نامطبوع مناسب است.
  • کربن فعال با پایه نارگیل برای کلرزدایی مناسب است.

قیمت کربن فعال پایه نارگیل در مقایسه با کربن فعال پایه ذغال و چوب کمی گرانتر است. “اگر قرار باشد حجم مشخصی را از سه نوع کربن فعال پر نماییم، حجم پر شده با کربن فعال پایه نارگیل جرم بالاتری را دارا می باشد”.

اما در عین حال در طول بک-واش به دلیل سختی بالای کربن فعال با پایه نارگیل، مقدار ناچیزی از مواد از بین می روند. برای کربن فعال پایه نارگیل مقدار خاکستر(Ash Content) بسیار کم است.

از آنجا که نارگیل یک منبع تجدید پذیر است، برای تصفیه آب آشامیدنی و فاضلاب گزینه مناسبی است. بررسی ها نشان میدهند برای تصفیه آب آشامیدنی، کربن فعال پایه نارگیل مناسبترین گزینه باشد.

کربن فعال با پایه ذغال سنگ نیز در پروژه های تصفیه آب آشامیدنی استفاده می شود. به غیر از این، دیگر پروژه های صنعتی مانند تصفیه فاضلاب و تصفیه پساب وجود دارد.

این نوع کربن بهترین گزینه برای حذف بوی نامطبوع با هزینه ای مناسب می باشد. کربن فعال با پایه چوب عمدتا به شکل پودر استفاده می شود که تاثیرگذاری مناسبی بر “رنگ بری” ایفا می کند. هم چنین در پروژه هایی که قرار است تعداد آلاینده های زیادی حذف شوند، کربن فعال پایه چوب گزینه مناسبی به نظر می رسد.

error: Content is protected !!