Активный уголь - это пористый углеродный адсорбент, используемый для адсорбции из газовой и жидкой фаз. Основные свойства активных углей и его пористая структура определяются видом исходного углеродсодержащего сырья и способом его переработки и определяют область их применения. По виду перерабатываемого углеродсодержащего сырья различают угли древесные, каменноугольные и косточковые.
Активный уголь марки БАУ-А относится к углям на древесной основе, так как его изготавливают из древесного угля, получаемого методом пиролиза твердолиственных пород древесины (березы). Главное свойство, присущее углям на древесной основе, — сильно развитая общая пористость с широким распределением пор по размерам, а также высокими величинами предельного адсорбционного пространства, что и определяет их использование для адсорбции из жидкой фазы относительно крупных молекул органических красителей, масел, жиров и т.д. БАУ-А используют для адсорбции из жидкой фазы, в т.ч. в бытовых и промышленных фильтрах.
Активный уголь БАУ-А по внешнему виду представляет собой зерна черного цвета без механических примесей и выпускается в упаковках массой не более 25 кг.
Основные характеристики БАУ-А
При выборе угля необходимо знать, какими характеристиками он должен обладать. Для этого можно воспользоваться следующей таблицей:
| Характеристика | Значение |
|---|
адсорбционная активность по йоду | Не менее 60 % |
насыпная плотность | Не более 240 г/дм3 |
массовая доля влаги | Не более 10% |
массовая доля золы | Не более 6 % |
Фракционный состав, массовая доля остатка на сите с полотном № 36 № 10 на поддоне |
Не более 2,5 % Не менее 95,5 % Не более 2,0 % |
Адсорбционная активность по йоду показывает процент йода, поглощенного навеской угля. Этот параметр зависит от площади поверхности пор: с ее увеличением повышается адсорбционная активность угля.
Насыпная плотность — отношение массы материала к занимаемому им объёму. Массовая доля влаги - процент воды в готовом продукте, получаемый при высушивании до постоянного веса навески угля.
Массовая доля золы— процент золы в готовом продукте, получаемой в результате прокаливания навески угля.
Фракционный состав показывает процент распределения зерен по крупности.
Процесс производства
Основными стадиями получения активного угля БАУ-А являются:
- активация древесного угля;
- дробление, рассев и упаковка.
Основным сырьем для производства активного угля БАУ-А является древесный уголь, поступающий от различных поставщиков. Древесный уголь изготавливают из твердолиственных пород древесины (в основном березы) методом пиролиза (карбонизации) без доступа воздуха при температуре 800–950 °C. В результате термического разложения древесины без применения активирующего реагента получается уголь, обладающий малой сорбционной способностью и являющийся практически неактивным.
Древесный уголь после предварительной подготовки подвергают высокотемпературной (850-950 °C) активации, в процессе которой развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемого обгаром. В качестве активирующего реагента используют водяной пар. При снижении температуры ниже указанной, процесс активации замедляется и является нерациональным. С повышением температуры более 1000 °C наступает процесс графитирования угля и понижаются его сорбционные свойства. Активный полуфабрикат подвергают дальнейшему дроблению, рассеву с целью выделения целевой фракции угля БАУ-А и упаковке.
Далее мы рассмотрим различия между активированными углями на различной основе, а именно древесной, скорлупе кокосовых орехов и каменной.
Отличия БАУ-А от других активированных углей
От материалов, используемых в процессе производства, зависят конечные свойства и область применения готового продукта.
В таблице, приведенной ниже, показана зависимость между областью использования различных типов углей и размером их пор:
| Сырье | Размер пор | Область использования |
|---|
Древесный уголь | макропоры (>50 нм) | очищение жидкостей и растворов, пищевая промышленность, фармакология |
Скорлупа кокосового ореха | микропоры (<1,5 нм) | очищение жидкостей, золотодобыча, пищевая промышленность |
Каменный уголь | мезопоры (1,5-200 нм) | очищение жидкостей в промышленном производстве, очищение газов |
Непременным условием эффективного использования активного угля в том или ином конкретном процессе является правильный выбор типа угля, соответствие его физико-адсорбционных свойств условиям данного производства.
Регенерация
Основным достоинством зерненных активных углей является способность к многократной реактивации, а именно проведению термической регенерации отработанного угля при высоких температурах (до 900 °С) в атмосфере инертного газа или перегретого водяного пара. Адсорбированные органические вещества при этом удаляются из пор угля и окисляются до газообразных.
Термическая регенерация при правильном выборе режимов позволяет практически полностью восстановить первоначальные свойства активного угля и его пригодность к повторному использованию.
Где приобрести
Если вы планируете использовать БАУ-А в домашних условиях, помните о безопасности работы с углем и обязательно используйте средства индивидуальной защиты. Для использования активированного угля в промышленных целях правильным решением будет оформление заказа у проверенного производителя, имеющего соответствующие сертификаты и лицензии.
Компания Carbonrus занимается изготовлением и продажей более 30 видов активированных углей, предлагает разные варианты упаковки и доставки продукции. Оформить заказ, ознакомиться с характеристиками товара и документами можно по ссылке.
