Aktiivihiili, jota joskus kutsutaan aktiivihiileksi, on ainutlaatuinen adsorbentti, jota arvostetaan erittäin huokoisen rakenteensa ansiosta, jonka ansiosta se voi tehokkaasti kerätä ja pitää materiaaleja.
Aktiivihiiltä käytetään laajalti useilla teollisuudenaloilla ei-toivottujen komponenttien poistamiseen nesteistä tai kaasuista, ja sitä voidaan soveltaa loputtomaan määrään sovelluksia, jotka vaativat epäpuhtauksien tai ei-toivottujen materiaalien poistamista, veden ja ilman puhdistuksesta maaperän kunnostukseen ja jopa kullan talteenottoon.
Tässä on yleiskatsaus tähän uskomattoman monipuoliseen materiaaliin.
MIKÄ ON AKTIIVIHIILI?
Aktiivihiili on hiilipohjainen materiaali, jota on käsitelty sen adsorptio-ominaisuuksien maksimoimiseksi, mikä tuottaa erinomaisen adsorbenttimateriaalin.
Aktiivihiilellä on vaikuttava huokosrakenne, jonka ansiosta sillä on erittäin suuri pinta-ala materiaalien talteenottoon ja pidättämiseen, ja sitä voidaan valmistaa useista hiilipitoisista orgaanisista materiaaleista, mukaan lukien:
Kookoskuoret
Puu
Hiili
Turve
Ja lisää…
Lähdemateriaalista ja aktiivihiilen tuotannossa käytetyistä prosessointimenetelmistä riippuen lopputuotteen fysikaaliset ja kemialliset ominaisuudet voivat vaihdella merkittävästi.² Tämä luo matriisin kaupallisesti tuotettujen hiilien vaihteluille, sillä saatavilla on satoja lajikkeita. Tästä syystä kaupallisesti tuotetut aktiivihiilet ovat pitkälle erikoistuneita parhaiden tulosten saavuttamiseksi tietyssä sovelluksessa.
Tästä vaihtelusta huolimatta aktiivihiiltä on kolmea päätyyppiä:
Jauhemainen aktiivihiili (PAC)
Jauhemaisten aktiivihiilten hiukkaskoko on yleensä 5–150 Å, ja joitakin tätä suurempia kokoja on saatavilla. PAC-hiukkasia käytetään tyypillisesti nestefaasiadsorptiosovelluksissa, ja ne tarjoavat alhaisemmat käsittelykustannukset ja joustavuutta käytössä.
Rakeinen aktiivihiili (GAC)
Rakeisten aktiivihiilten hiukkaskoko vaihtelee yleensä 0,2–5 mm:n välillä, ja niitä voidaan käyttää sekä kaasu- että nestefaasisovelluksissa. GAC-yhdisteet ovat suosittuja, koska niitä on helppo käsitellä ja ne kestävät yleensä pidempään kuin PAC-yhdisteet.
Lisäksi ne tarjoavat paremman lujuuden (kovuuden) ja ne voidaan regeneroida ja käyttää uudelleen.
Puristettu aktiivihiili (EAC)
Suulakepuristetut aktiivihiilet ovat sylinterimäisiä pellettituotteita, joiden koko vaihtelee 1 mm:stä 5 mm:iin. Tyypillisesti kaasufaasireaktioissa käytettyjä aktiivihiiliä on valmistettu suulakepuristusprosessin tuloksena erittäin kestävästä aktiivihiilestä.
Lisätyypit
Muita aktiivihiilen lajikkeita ovat:
Helmi-aktiivihiili
Kyllästetty hiili
Polymeeripäällysteinen hiili
Aktiivihiililiinat
Aktiivihiilikuituja
Aktiivihiilen ominaisuudet
Kun valitset aktiivihiiltä tiettyyn käyttötarkoitukseen, on otettava huomioon useita ominaisuuksia:
Huokosrakenne
Aktiivihiilen huokosrakenne vaihtelee ja on pitkälti seurausta lähdemateriaalista ja tuotantomenetelmästä.¹ Huokosrakenne yhdessä vetovoimien kanssa mahdollistaa adsorption.
Kovuus/kuluminen
Kovuus/kulumiskestävyys on myös keskeinen tekijä valinnassa. Monissa sovelluksissa aktiivihiilen on oltava hiukkaslujuudeltaan korkea ja kulutuskestävyydeltään hyvä. Kookospähkinänkuorista valmistetulla aktiivihiilellä on aktiivihiilistä kovin ominaisuus.4
Adsorptio-ominaisuudet
Aktiivihiilen absorptio-ominaisuuksiin kuuluu useita ominaisuuksia, kuten adsorptiokyky, adsorptionopeus ja aktiivihiilen kokonaistehokkuus.4
Sovelluksesta (neste tai kaasu) riippuen nämä ominaisuudet voidaan osoittaa useilla tekijöillä, kuten jodiluvulla, pinta-alalla ja hiilitetrakloridiaktiivisuudella (CTC).4
Näennäinen tiheys
Vaikka näennäinen tiheys ei vaikuta adsorptioon painoyksikköä kohden, se vaikuttaa adsorptioon tilavuusyksikköä kohden.4
Kosteus
Ihannetapauksessa aktiivihiilen sisältämän fyysisen kosteuden määrän tulisi olla 3–6 %.4
Tuhkapitoisuus
Aktiivihiilen tuhkapitoisuus mittaa materiaalin inerttiä, amorfista, epäorgaanista ja käyttökelvotonta osaa. Tuhkapitoisuuden tulisi olla mieluiten mahdollisimman alhainen, koska aktiivihiilen laatu paranee tuhkapitoisuuden laskiessa. 4
Julkaisun aika: 15.7.2022