كربن فعال

وقتی که آلودگی  جذب کربن فعال می شوند، ظرفیت جذب به تدریج کاهش یافته و در نهایت به حدی می رسد، که به آن کربن مصرف شده (Spent) می گویند ، و در این مرحله نیاز به بازیافت دارد. دو اصطلاح در مورد بازیافت کربن فعال وجود دارد ، یکی احیاء (Regeneration)و دیگری بازیابی مجدد . Reactivation منظور از احیاء خارج کردن آلاینده ها از کربن، بدون تجزیه  آن ها است، در حالی که فعال سازی مجدد در دماهای بسیار بالا انجام می گیرد و در آن مواد آلاینده تجزیه شده و کربن، مجدداً فعال می شوند.

راه حل های که استفاده کننده از کربن فعال پیش رو دارد عبارتند از :

• احیاء در محل (on-site)
• فعال سازی مجدد در خارج از محل (off-site)
• دور ریختن

احیای کربن فعال

در فرایند معمول احیاء، از بخار آب استفاده می شود که موجب دفع مواد جذب شده گردیده و ظرفیت جذب کربن دوباره بازیافت می شود. این عمل به طور کامل مواد جذب شده را حذف نمی کند.

فرایند معمول دیگر، استفاده از یک گاز بی اثر داغ، مانند نیتروژن است. مواد فرّار دفع شده، فشرده گردیده و سپس به صورت مایع در یک کندانسور بازیابی می شوند. فرایند سوم جذب سطحی با نوسان فشار است.

این فرایندهای احیاء معمولا در داخل واحدهای پالایشی و به صورت محلی (on-site) صورت می گیرند و همگی آن یک جریان اتلافی را که حاوی مواد دفع شده هستند تولید می نمایند.

غیر از فعال سازی حرارتی در دمای بالا، در سایر روش ها مقداری از مواد آلاینده در داخل ذرات کربن باقی می مانند. این مواد موجب مسدود شدن روزنه های ریز در کربن می شوند که به راحتی قابل بازیابی نخواهند بود و ظرفیت جذب آن را به شدت کاهش خواهند داد.

فعال سازی مجدد کربن های مصرفی در خارج از محل (off – site) شامل حذف مواد آلاینده از کربن در فرایندی است که مشابه فرایند اولیه فعال سازی کربن می باشد .

این مواد آلاینده در دماهای بالا (حدود C!850) دفع و تجزیه می شوند . کوره های مورد استفاده در این عمل، کوره های دوار و چند طبقه هستند. این کوره ها به وسیله سوخت های مانند گاز طبیعی، سوخت های مایع و یا به وسیله الکتریسیته حرارت داده می شوند.

ظرفیت کوره های فوق 5 تا 6 تن در روز است. این کوره ها با ظرفیت بالا برای فعال سازی در محل، مناسب نبوده و برای اقتصادی شدن فرایند، بایستی از ظرفیت های کم آن استفاده کرد.

چنانچه کنترل فرآیند به نحوه مطلوبی صورت گیرد ظرفیت کربن بعد از فعال سازی مجدد، ضرورتا برابر ظرفیت اولیه آن در هنگام تولید از مواد اولیه خواهد بود. در فرآیندهای طراحی و با اهداف طراحی در عمل فرض می شود که بین 5-2% افت در ظرفیت کربن طی فرآیند فعال سازی مجدد رخ خواهد داد.

حائز اهمیت است که بروز بیشتر چنین افتهایی در ظرفیت کربن، ناشی از سایش و اداره نکردن مناسب فرآیند می باشد. برای مثال استفاده از زانوهای 90 درجه در سیستم لوله کشی برای فرآیند می تواند بروز فرسایش را در اثر برخورد و سایش فراهم کند.

نوع وسایل پمپاژ مورد استفاده هم می تواند بر میزان فرسایش های صورت گرفته اثرگذار باشد. روی هم رفته می توان بین 5-4% افت برای کربن در نتیجه اداره نکردن مناسب فرآیند منظور کرد. جایگذاری کردن کربن برای جبران کربن از دست رفته بایستی صورت پذیرد.

• تاثیر ترکیب احیاگرهای شیمیایی بر سرعت احیای کربن فعال
تا کنون روش های بسیاری جهت احیای کربن فعال آلوده شده در صنایع مختلف پیشنهاد شده است. در یک نگاه می توان گفت احیا کربن فعال به روش های دمایی، شیمیایی، میکروبی، الکتروشیمیایی و فشاری صورت می پذیرد.

روش احیای شیمیایی به عنوان یک روش جایگزین برای روش احیای دمایی کربن فعال که یک روش بسیار قدیمی است، مورد استفاده قرار می گیرد.
یکی از برتری های روش احیای شیمیایی هدر رفت بسیار کم کربن فعال برای هر سیکل احیا می باشد .این برتری سبب می شود تا کربن فعال آلوده، به دفعات بیشتری احیا گردد و مجددا مورد استفاده قرار گیرد.

زمان احیای کربن فعال یکی از پارامتر های مهم و موثر در احیا کربن فعال است که در عمل تعداد برج های جذب و دفع مورد نیاز جهت تصفیه یک پساب معین را تعیین می نماید.

در روش حلال شویی کربن فعال آلوده با یک حلال آلی که عمدتاً از ترکیبات فرار است، کربن فعال شستشو داده شده و حلال ماده آلاینده را از سطح کربن فعال جدا می نماید.

تاکنون مواد شیمیایی بسیاری به عنوان حلال کربن فعال مورد استفاده قرار گرفته است که از آن جمله می توان به متانول، اتانول و پروپانول از الکل ها، اسیدهای کربو كسیلیک، آمین ها، استرها، آلدهیدها اشاره کرد.

روش احیای کربن فعال به صورت شیمیایی در مواقعی اهمیت بسیار دارد که ماده جاذب پیوند قوی با سطح کربن فعال داشته باشد. در این حالت با توجه به انجام واکنش شیمیایی و تولید یک ماده جدید اندرکنش سطح جاذب و ماده جذب شونده تغییر نموده و امکان احیا ساده تر کربن فعال فراهم می شود.

برای محاسبه راندمان احیا کربن فعال RP )) از رابطه زیر استفاده می شود:

در رابطه فوق شرایطی از جمله دما، زمان جذب، غلظت ماده شیمیایی و مقدار محلول ماده شیمیایی برای جذب اولیه و جذب بعد از احیا کاملا یکسان می باشد.

• بازیابی کربن فعال اشباع با استفاده از سیالات فوق بحرانی

پساب های صنعتی و شهری دارای آلودگی فراوانی از جمله مواد آلی و معدنی می باشند. ورود این پساب ها به دریاها، رودخانه ها و منابع آب زیرزمینی باعث تخریب محیط زیست می گردد و جداسازی آلاینده های موجود در پساب ها یکی از عملیات مهم و ضروری است.

روش های گوناگونی برای جداسازی آلاینده ها از پساب ها وجود دارد که یکی از روش های تاثیرگذار و موثر و همچنین ارزان جذب سطحی می باشد.
سازمان محافظت محیط زیست آمریکا (USEPA) روش جذب سطحی با استفاده از کربن فعال را به عنوان بهترین تکنولوژی برای جداسازی مواد آلی و معدنی از محلول ها معرفی کرده است.

کربن فعال در تخلیص مخلوط گازها، رنگ زدایی، ساخت فیلترها، جداسازی مخلوط ها، به عنوان کاتالیزور و جاذب سطحی در فازهای گاز و مایع نیز به کار برده می شود.

وقتی که آلودگی ها، جذب کربن فعال می شوند، ظرفیت جذب کربن به تدریج کاهش پیدا کرده و در نهایت به حدی می رسد که به آن کربن مصرف شده می گویند.

کربن فعال به دو صورت تازه تولید شده و بازیابی شده در صنعت استفاده می شود. با توجه به قیمت بالا در تولید کربن فعال و با توجه به این موضوع که از بین بردن کربن فعال اشباع شده سبب آلودگی محیط زیست می شود، بازیابی آن از اهمیت خاصی برخوردار است.

انواع روش احیای کربن فعال

مطالعات بسیاری توسط محققین برای بازیابی کربن فعال انجام گردیده و روش های گوناگونی پیشنهاد شده که از جمله می توان به روش های حرارتی، شیمیایی، الکتروشیمیایی، کاتالیزوری، بیولوژیکی، ما فوق صوت و استفاده از سیال بحرانی اشاره نمود.

احیای کربن فعال به روش حرارتی

روش حرارتی اولین روش استفاده شده برای بازیابی کربن فعال است. هر چند بازیابی به روش حرارتی یک روش مفید است، اما دارای معایبی می باشد که باعث افزایش انگیزه جهت تحقیق و مطالعه برای یافتن روش های بهتر شد.

روش حرارتی برای ظرفیت کمتر از 500.000 تن در سال اقتصادی نیست و به دلیل انجام فرآیند در دماهای بالاتر از 800 درجه سانتیگراد، مصرف انرژی بالا می رود.

احیای کربن فعال به روش شیمیایی

علاوه بر این در این روش در هر سیکل بازیابی 5 یا 10 درصد کربن از بین می رود. تحقیقات بسیاری برای جایگزینی این روش توسط محققین صورت پذیرفته است.
در روش بازیابی شیمیایی حلال های شیمیایی برای بازیابی کربن فعال مورد استفاده قرار می گیرد.

روش شیمیایی برای ظرفیت های بالا از لحاظ اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد زیرا حلال های شیمیایی اکثرا گران قیمت بوده و افزایش تناژ کربن نیازمند افزایش مصرف حلال های شیمیایی می باشد. در این روش عملیات بازیابی تابع دما است و کنترل دما از اهمیت فراوانی برخوردار است.

احیای کربن فعال به روش کاتالیزور

بازده روش الکتروشیمیایی بالا است اما این روش برای مقدار بالای کربن غیر اقتصادی می باشد. در روش بازیابی کاتالیزوری بازده عملیات در حد متوسط است.
این روش برای واحدهای کوچک اقتصادی بوده و مصرف انرژی کمتری دارد اما زمان فرآیند طولانی مدت است و در هر سیکل بازیابی 53/2 تا 86/2 درصد از کربن فعال از بین می رود
. در روش بیولوژیکی ایجاد شرایط مناسب برای فعالیت میکروارگانیسم ها و نیز غلظت میکروارگانیسم ها دارای اهمیت بالایی می باشد.

در این روش نیز به علت فعالیت کند میکروارگانیسم ها، زمان عملیات بازیابی طولانی است اما شرایط عملیاتی بسیار مطلوب می باشد. روش مافوق صوت برای ظرفیت بالا از نظر اقتصادی مقرون به صرفه نمی باشد چون با افزایش تناژ کربن، بازده عملیات به شدت افت می کند.

در این روش هزینه تجهیزات نسبتا بالا بوده و برای فراهم کردن فرکانس بالا، به مصرف انرژی بالاتری نیاز است.
سیالات فوق بحرانی از نظر خواص انتقالی مانند گازها (نفوذپذیری بالا و ویسکوزیته کم) و از نظر قدرت حلالیت شبیه به حلال های مایع دارند. با این خواص، سیالات فوق بحرانی در خالص سازی، استخراج، تفکیک و جزﺀ به جزﺀ کردن و کریستالیزاسیون برای گستره وسیعی از مواد استفاده می شوند.

با توجه به صفر بودن کشش سطحی سیالات فوق بحرانی، این سیالات به راحتی به تخلخل مواد متخلخل نفوذ کرده و جزﺀ یا اجزاﺀ مورد نظر را در خود حل می کنند بنابراین در روش بازیابی با استفاده از سیال فوق بحرانی افزایش بازده و کیفیت بالاتر محصول مورد انتظار است.

لازم به ذکر است استفاده از این روش نیازمند تجهیزات مقاوم در برابر فشار بوده که این موضوع هزینه های اولیه سرمایه گذاری را بالا می برد.

مشخصات عمومی انواع کربن اکتیو

مشخصات عمومی کربن فعال در جدول زیر ارائه شده است:

فرایند جذب توسط کربن اکتیو

جاذب های کربن فعال می توانند غلظت های کم از ماده آلاینده را از سیال گاز یا مایع از طریق فرایند جذب حذف نمایند. در فرایند جذب، ناخالصی ها و آلاینده های موجود در آب، فاضلاب و گاز به سطح جامد کربن اکتیو می چسبند و بر روی سطح تجمع پیدا می کنند. فرایند جذب توسط کربن فعال در ساختار حفرات آن از طریق دو مکانیسم عمده زیر صورت میگیرد:

– جذب فیزیکی: در جذب فیزیکی مولکول ها از طریق نیروهای وان در والس به سطح کربن می چسبند. نیروهای بین مولکولی در جذب فیزیکی توسط کربن اکتیو ضعیف می باشند و با افزیش فاصله قدرت تاثیرگذاری خود را از دست می دهند. جذب فیزیکی پس از نفوذ آلاینده به ساختار تخلخل کربن فعال روی می دهد. به دلیل اینکه در جذب فیزیکی نیروهای بین مولکولی ضعیف هستند، جذب فیزیکی توسط کربن اکتیو تنها در حفراتی از ساختار متخلخل روی می دهد که شعاع آنها کمی بزرگتر از قطر مولکول آلاینده باشد. جذب فیزیکی بسیار وابسته به غلظت آلاینده در محلول است و با استفاده از معادلاتی مانند معادله فرندلیچ و معادله لانگمویر توصیف می شود. برای مطالعه بیشتر در خصوص معادله جذب فرندلیچ (Freundlich Adsorption Isotherm) و معادله جذب لانگمویر (Langmuir Adsorption Isotherm) بر روی لینک کلیک فرمایید.

– جذب شیمیایی: جذب شیمیایی شامل واکنش مستقیم ماده آلاینده با سایت های فعال بر روی سطح کربن اکتیو می باشد. در نتیجه واکنش، یک باند شیمیایی بین آلاینده و سطح کربن فعال تشکیل می شود. سایت های فعال بر سطح کربن فعال عمدتا گروه های عاملی هستند که حاوی اکسیژن بوده و موازنه الکترون بر روی سطح کربن اکتیو را تغییر میدهند. در صورتیکه مولکول جذب شده پیوند شیمایی تشکیل داده و با سطح کربن اکتیو تبادل الکترون انجام دهد فرایند جذب شیمیایی (Chemisorption) خواهد بود.

در فرایند جذب توسط کربن اکتیو عوامل زیر بر بازدهی حذف آلاینده ها و بازدهی جاذب کربن فعال تاثیر گذار هستند:

– ویژگی های آلاینده مورد نظر برای حذف (شامل خصوصیات مولکولی و شیمیایی، اندازه مولکولی، رفتار آبدوستی آلاینده و قطبیت)

– ویژگی های جاذب (شامل اندازه سطح داخلی جاذب، ساختار حفرات و تخلخل، ویژگی های شیمیایی)

– شرایط فیزیکی و شیمیایی فرایند جذب (غلظت جاذب استفاده شده، دما، ترکیب اجزای مخلوط گاز یا محلول، مقدار pH در فاز مایع و محلول در طی جذب، رطوبت نسبی در فاز گاز در طی جذب)

برای کاربردهای صنعتی برای از بین بردن رنگ، بو و مزه غیردلخواه از آب در تصفیه جریان های گازی، آب و فاضلاب از فیلترهای کربن فعال استفاده می شود که برای توضیحات بیشتر در این خصوص در بخش فیلتر کربن اکتیو ارائه شده است. جنس فیلتر کربنی همانند فیلتر شنی می باشد. نوع کربن، دما و pH آب از عوامل موثر بر بازدهی کربن اکتیو می باشد.

پارامترهای اندازه گيری کيفيت جذب کربن فعال

– عدد یدی (Iodine number): عدد یدی نشانگر مقدار تخلخل کربن اکتیو می باشد و بوسیله جذب ید از محلول حاوی آن اندازه گيری و برحسب واحد ميلی گرم ید بر گرم کربن فعال بيان مي شود. با توجه به اندازه ملکول های ید مي توان دریافت که هر چه عدد یدی بالاتر باشد فعاليت کربن فعال به ویژه در جذب مواد با وزن ملکولی کمتر و با قطر کمتر از 20 انگستروم بيشتر مي باشد.

– عدد ملاس (Molasses number): عدد ملاس کربن فعال نشانگر توانایی کربن فعال در جذب مولکول های بزرگ با اندازه بزرگتر از 20 آنگستروم می باشد.

– عدد تانین (Tannin number): عدد تانین نشانگر قابليت کربن فعال درجذب مخلوط ملکول های بزرگ و متوسط است و بر حسب واحد قسمت در ميليون بيان مي گردد.

– عدد متیلن بلو (Methylene blue number): عدد متیلن بلو نشانگر ميزان قابليت کربن فعال در جذب ملکول های متوسط مي باشد.

– کلرزدایی (Dechlorination): یکی از روش های ارزیابی برخی از کلرها نیمه عمر کلرزدایی آنها می باشد که در واقع بیانگر ميزان راندمان حذف کلر توسط کربن است. طول نيمه عمرکلرزدایی، عمق کربن لازم برای کاهش سطح کلریک جریان سيال از مقدار 5 به 5/3 قسمت در ميليون مي باشد. کربن اکتیوهایی با طول نیمه عمر کمتر، کارآمدی بالاتری دارند.

– وزن مخصوص ظاهری یا چگالی ظاهری (Apparent density): چگالی ظاهری بیشتر بیانگر کیفیت بالاتر کربن فعال است. مقدار چگالی ظاهری کربن فعال بین 2000- 2100 کيلوگرم بر متر مکعب برای مي باشد. البته به دلیل ساختار متخلخل کربن فعال، مقدار زیادی از حجم کربن فعال فضای خالی و هوا است ودر نتيجه دانسيته واقعی آن کمتر از 400- 500 کيلوگرم بر متر مکعب خواهد بود.

– عدد ساییدگی/ سختی (Hardness/ Abrasion number): عدد ساییدگی و سختی کربن فعال بیانگر مقدار مقاومت کربن فعال در مقابل سایيدگی و حفظ استحکام و ساختار آن مي باشد. مقدار ساییدگی/ سختی کربن فعال به مواد خام اوليه و ميزان فعاليت آنها بستگی دارد.

– میزان خاکستر (Ash content): تشکیل خاکستر منجر به کاهش فعاليت کلی کربن و کارایی آن می شود. ميزان خاکستر محلول اسيد/ آب مهمتر از خاکستر کل است. کربن با مقدارکم خاکستر محلول عموما برای مصارف دریایی وآب تازه استفاده می شود تا مانع از مسمومیت با فلزات سنگین و نیز رشد گیاه و جلبک اضافی شود. برای اندازه گیری مقدار خاکستر کربن فعال از روش استاندارد ASTM D 2866-2011 استفاده می شود.

– فعالیت تتراکلریدی کربن فعال (Carbon tetrachloride activity): اندازه گيری تخلخل کربن با جذب بخار تتراکلرید کربن اشباع شده انجام می شود.

– توزیع اندازه ذرات (Particle size distribution): سایز ذرات کوچک تر منجر به دستیابی بهتر به سطح تماس کربن فعال و سرعت سينتيک جذب بيشتری خواهد شد. برای جذب مواد معدنی مانند طلا توسط کربن فعال، سایز ذرات باید در محدوده 1/4 – 3/35 ميليمتر باشد. کربن فعال با سایز کمتر از 1 ميليمتر برای جداسازی مواد معدنی مناسب نيست.

– مقدار pH: مقدار pH کربن فعال تعیین کننده اسیدی یا بازی بودن آن است. کربن فعال ساخته شده از پوسته نارگیل عموما pH بین 11-9 دارد.

– رطوبت: رطوبت کربن فعال نشانگر مقدار آبی است که در شرایط نرمال به صورت فیزیکی با کربن فعال پیوند برقرار کرده است. حد مجاز برای مقدار رطوبت در کربن اکتیو در محدوده 3 الی 6% می باشد.

فرایند تولید کربن اکتیو

ساختار، عملکرد و ویژگی های کربن فعال تولید شده وابسته به نوع ماده اولیه انتخابی و نوع روش تهیه کربن فعال می باشد. در فرایند تولید کربن فعال از مواد خام مختلف حاوی کربن مانند زغال سنگ، کک نفتی، قیر، قطران زغال سنگ، ضایعات گیاهی و ضایعات کشاورزی شامل پوست میوه ها، هسته میوه ها (مانند هسته زیتون)، چوب و … استفاده می شود. محصولات نهایی شامل کربن فعال پایه گیاهی، کربن فعال پوست نارگیل نارگیل (کربن فعال کوکونات)، کربن فعال چوبی، کربن فعال پایه گیاهی مانند پوست بادام و گردو، پرتقال، هسته هلو، کربن فعال مینرال و … هستند.

 

روش های تولید کربن فعال به چهار فرایند کلی تقسیم می شوند که شامل فرایند پیرولیز، فرایند فعال سازی فیزیکی و فعال سازی شیمیایی، کربونیزاسیون و فعال سازی با بخار آب/ حرارتی می باشد.

1- فرایند پیرولیز

فرایند پیرولیز به تبدیل ترموشیمیایی بیوماس آلی به سوخت های گازی و یا مایع شکل در دمای بسیار بالا و بدون حضور هالوژن و اکسیژن گفته می شود. پیرولیز فرایندی همزمان است که ترکیب شیمیایی و فاز فیزیکی مواد به صورت همزمان تغییر می دهد و بازگشت ناپذیر می باشد. در فرایند پیرولیز عموما مواد در معرض دماهای بسیار بالا هستند. در فرایند پیرولیز برای تولید کربن اکتیو ساختار و ویژگی های محصول کربن اکتیو نهایی تحت تاثیر پارامترهایی مانند دما، شدت حرارت دهی، زمان ماند و شدت جریان گاز نیتروژن می باشد.

2- فرایند فعال سازی فیزیکی

فرایند فعال سازی فیزیکی برای سنتز کربن فعال یک فرایند دو مرحله ای است که شامل کربونیزاسیون و سپس فعال سازی می باشد. در ابتدا کربونیزاسیون ماده اولیه صورت می گیرد و سپس فعال سازی زغال نهایی در دمای بالا و در حضور گازهای اکسیدکننده مانند جریان گاز دی اکسید کربن، بخار آب، هوا و یا مخلوطی از هر سه انجام می شود. برای مرحله کربونیزاسیون دمایی در محدوده 400 تا 850 درجه سانتی گراد اعمال می شود که گاهی تا 1000 درجه سانتی گراد نیز می رسد. مرحله فعال سازی دمایی بین 600 تا 900 درجه سانتی گراد دارد. از موادی مانند ضایعات کشاورزی، چوب و ضایعات برنج به عنوان مواد اولیه در این روش استفاده می شود.

3- فرایند فعال سازی شیمیایی

در فرایند فعال سازی شیمیایی برای سنتز کربن فعال، دو مرحله فعال سازی و کربونیزاسیون انجام می شوند. انجام دادن همزمان دو مرحله فعال سازی و کربونیزاسیون در تهیه کربن اکتیو، در دمای پایین منجر به تهیه کربن فعالی با ساختار متخلخل بهتری خواهد شد. در این روش به عنوان عامل فعال سازی از مواد شیمیایی شامل روی کلرید (ZnCl2)، پتاسیم هیدروکسید (KOH)، فسفریک اسید (H3PO4)، و پتاسیم کربنات (K2CO3) استفاده می شود. در این روش عمدتا از مواد اولیه ضایعات کشاورزی همچون هسته زیتون، هسته زردآلو، پوست گردو، پوست بادام زمینی، ضایعات برنج استفاده می شود.

4- پیرولیز با بخار آب

در فرایند پیرولیز با بخار آب برای سنتز کربن اکتیو، مواد اولیه ضایعات کشاورزی در محدوده دمایی 500-800 درجه سانتی گراد تحت جریان بخار آب حرارت داده می شود. پیرولیز حرارتی به صورت گسترده ای برای تولید کربن اکتیو از بیوماس ضایعات کشاورزی استفاده شده است.
در چهار فرایند ذکر شده برای تولید کربن اکتیو، دو مرحله اساسی کربونیزاسیون و فعال سازی صورت می گیرد که توضیح مختصر در مورد فرایند کربونیزاسیون و فعال سازی برای تولید کربن فعال در زیر آورده شده است.

کربونیزاسیون (Carbonization) چیست؟

مرحله کربونیزاسیون شامل تجزیه حرارتی و حذف گونه های غیرکربنی در مواد اولیه می باشد. این مرحله از فرایند تولید کربن اکتیو، به کاهش مواد فرار و تولید زغال سنگ با میزان بالایی از کربن می پردازد و ساختار متخلخل تشکیل می شود. برای مشاهده جزئیات پدیده های صورت گرفته در طی کربونیزاسیون بر روی لینک کلیک فرمایید.

فعال سازی کربن اکتیو

در مرحله فعال سازی، محصول میانی با استفاده از گازهای اکسیدکننده فعال می شود و در نهایت موجب افزایش ساختار متخلخل محصول کربن فعال می شود. فعال سازی کربن فعال توسط بخار آب،اکسیژن و دی اکسید کربن انجام می شود. جزئیات واکنش ها با استفاده از عامل فعال سازی اکسیژن، کربن دی اکسید و بخار آب در شکل زیر نشان داده شده است.