Comment le carbone activé est-il produit à des fins de filtration?

Salut! En tant que fournisseur de produits de filtration en carbone activés, on me demande souvent comment le carbone activé à des fins de filtration est produit. Donc, je pensais que je le décomposerais pour vous dans ce billet de blog.

En commençant par les matières premières

Tout d'abord, nous devons parler des matières premières. Le carbone activé peut être fabriqué à partir de diverses sources. Certains des plus courants comprennent le bois, le charbon, les coquilles de noix de coco et la tourbe. Chaque source a ses propres propriétés uniques, qui peuvent affecter les caractéristiques finales du carbone activé.

Le bois est un choix populaire car il est facilement disponible et relativement facile à traiter. Il a tendance à produire du carbone activé avec une surface élevée et de bonnes propriétés d'adsorption. Le charbon, en revanche, est connu pour sa teneur élevée en carbone. Différents types de charbon, comme bitumineux et anthracite, peuvent être utilisés, et ils peuvent entraîner un carbone activé avec différentes structures de pores.

Les coquilles de noix de coco sont une autre excellente option. Ils sont une ressource renouvelable, et le carbone activé fabriqué à partir d'eux a généralement une dureté très élevée et un grand nombre de micropores. Cela le rend idéal pour les applications où une capacité d'adsorption élevée et une durabilité à long terme sont nécessaires. La tourbe est également utilisée dans certains cas, en particulier lorsqu'une distribution spécifique de la taille des pores est nécessaire.

Le processus de carbonisation

Une fois que nous avons sélectionné la matière première, l'étape suivante est la carbonisation. Il s'agit d'un stade crucial où la matière première est chauffée dans un environnement limité en oxygène. L'absence d'oxygène empêche le matériau de brûler complètement et la fait se décomposer en une substance riche en carbone.

La température de carbonisation peut varier en fonction de la matière première. Par exemple, lors de l'utilisation du bois, la température peut varier de 400 ° C à 600 ° C. À cette température, les composants volatils du bois, comme l'eau, le goudron et d'autres composés organiques, sont chassés. Le résultat est un matériau carbonisé qui contient principalement du carbone.

Si nous utilisons du charbon, le processus de carbonisation est un peu plus complexe. Il implique généralement des températures plus élevées, souvent d'environ 800 ° C à 1000 ° C. En effet, le charbon a une structure plus complexe, et des températures plus élevées sont nécessaires pour décomposer les molécules organiques complexes et chasser les substances indésirables.

Activation: création de la structure poreuse

Après la carbonisation, le matériau carbonisé subit une activation. L'activation est ce qui donne au carbone activé ses propriétés de filtration uniques. Il existe deux principales méthodes d'activation: l'activation physique et l'activation chimique.

Activation physique

L'activation physique implique le chauffage du matériau carbonisé en présence d'un gaz oxydant, comme la vapeur ou le dioxyde de carbone. Le gaz réagit avec les atomes de carbone à la surface du char, créant un réseau de pores. Ce processus a généralement lieu à des températures élevées, généralement entre 800 ° C et 1000 ° C.

L'activation de la vapeur est l'une des méthodes d'activation physique les plus courantes. Lorsque la vapeur est passée sur le char à des températures élevées, il réagit avec le carbone pour former du monoxyde de carbone et de l'hydrogène. Cette réaction grogne les atomes de carbone à la surface, créant de petits pores. La taille et la distribution de ces pores peuvent être contrôlées en ajustant la température d'activation, le temps et le débit de la vapeur.

L'activation du dioxyde de carbone est similaire, mais elle se traduit généralement par une distribution différente de la taille des pores. Le dioxyde de carbone est un agent oxydant plus faible que la vapeur, donc le processus d'activation est plus lent et a tendance à créer des pores plus grands.

Activation chimique

L'activation chimique, en revanche, utilise des produits chimiques pour créer la structure poreuse. Les produits chimiques courants utilisés dans ce processus comprennent l'acide phosphorique, l'hydroxyde de potassium et le chlorure de zinc.

La matière première est d'abord imprégnée du produit chimique. Ensuite, il est chauffé dans une atmosphère inerte. Le produit chimique réagit avec le carbone, le décompose et la création de pores. L'activation chimique peut être effectuée à des températures plus basses par rapport à l'activation physique, généralement entre 400 ° C et 600 ° C.

L'un des avantages de l'activation chimique est qu'il peut produire du carbone activé avec une surface très élevée et une distribution de taille de pores bien contrôlée. Cependant, cela nécessite également une manipulation minutieuse des produits chimiques, car ils peuvent être dangereux.

Post - traitement et contrôle de la qualité

Après l'activation, le carbone activé passe par une série d'étapes post-traitement. Ces étapes sont conçues pour éliminer les impuretés restantes et pour s'assurer que le carbone activé répond aux normes de qualité requises.

Une étape de traitement courante consiste à se laver. Le carbone activé est lavé avec de l'eau pour éliminer les produits chimiques ou cendres résiduels. Ceci est particulièrement important pour les applications où la pureté est critique, comme dans l'industrie des aliments et des boissons.

Le carbone activé est également dépisté pour s'assurer qu'il a la bonne taille de particule. Différentes applications nécessitent différentes tailles de particules. Par exemple, dans les systèmes de filtration d'eau, une plus grande taille de particules peut être utilisée pour empêcher le colmatage, tandis que dans la filtration du gaz, une taille de particules plus petite pourrait être préférée pour une meilleure adsorption.

Le contrôle de la qualité est un processus continu tout au long de la production. Nous testons le carbone activé pour diverses propriétés, telles que la surface, le volume des pores, la capacité d'adsorption et la dureté. Cela garantit que nos produits répondent aux exigences spécifiques de nos clients.

Applications du carbone activé en filtration

Le carbone activé a une large gamme d'applications de filtration. Dans le traitement de l'eau, il est utilisé pour éliminer les contaminants organiques, tels que les pesticides, les solvants et le chlore. Il peut également éliminer les odeurs et les couleurs de l'eau, ce qui le rend adapté à la consommation d'alcool et à l'utilisation industrielle.

Dans la filtration de l'air, le carbone activé est utilisé pour adsorber les composés organiques volatils (COV), les odeurs et les gaz nocifs. On le trouve couramment dans les purificateurs d'air, les systèmes de ventilation et les filtres d'échappement industriels.

Dans l'industrie des aliments et des boissons, le carbone activé joue un rôle crucial. Par exemple, il est utilisé dansDécoloration des boissonsPour éliminer les couleurs et les saveurs indésirables des boissons comme le vin, la bière et les jus de fruits.

Nous proposons égalementCarbone activé à dispersible rapidepour les applications où une adsorption rapide est requise. Et notreCarbone activé à haute purificationest idéal pour les applications qui exigent le plus haut niveau de pureté.

Pourquoi choisir nos produits de filtration en carbone activés

En tant que fournisseur, nous sommes fiers de nos produits de carbone activés de haute qualité. Nous utilisons les dernières techniques de production et les mesures strictes de contrôle de la qualité pour nous assurer que nos produits répondent aux normes les plus élevées.

Notre équipe d'experts est toujours disponible pour fournir un soutien technique et des conseils. Que vous soyez une petite entreprise à la recherche d'une simple solution de filtration d'eau ou d'une grande entreprise industrielle qui a besoin d'un système de filtration de gaz conçu sur mesure, nous pouvons vous aider.

Si vous êtes intéressé à acheter nos produits de filtration en carbone activés, nous aimerions discuter avec vous. Nous pouvons discuter de vos besoins spécifiques, fournir des échantillons et offrir des prix compétitifs. Contactez-nous dès aujourd'hui pour démarrer la conversation et trouvez la solution de carbone activée parfaite pour vos exigences de filtration.

Références

• "Carbon activé: technologie et applications d'adsorption" par S. Suzuki
• "Carbon Materials for Advanced Technologies" édité par Mme Dresselhaus et G. Dresselhaus