كيس الكربون المنشط المخصص

مقدمة &نبسب; &نبسب;&نبسب;

يتم تطوير الكربون المنشط بالفحم من خلال سلسلة من العمليات مثل الكربنة - التبريد - التنشيط - الغسيل. مظهره بشكل عام هو الكربون الأسود الأسطواني المنشط ، والكربون المنشط الحبيبي غير المحدود للفحم ، والمعروف أيضًا باسم الكربون المكسور. يتكون الكربون المنشط الأسطواني ، المعروف أيضًا باسم الكربون العمودي ، بشكل عام من المواد الخام المسحوقة والمواد الرابطة من خلال عمليات الخلط والعصر ثم الكربنة والتفعيل. يمكن أيضًا تصنيعه عن طريق بثق الكربون المنشط المسحوق باستخدام مادة رابطة. إنه ذو هيكل مسام متطور ، أداء امتصاص جيد ، قوة ميكانيكية عالية ، سهل التجديد بشكل متكرر ، تكلفة منخفضة ، إلخ. يتم استخدامه في تنقية الغازات السامة ، معالجة غاز العادم ، معالجة تنقية المياه الصناعية والمنزلية ، استرداد المذيبات ، إلخ.

يمكن تخصيص الكربون المنشط العمودي بأحجام جزيئات مختلفة وفقًا لمتطلبات العملاء

التطبيقات

صناعة معالجة المياه: مياه الصنبور ، والمياه الصناعية ، ومعالجة مياه الصرف الصحي ، والمياه النقية ، والمشروبات ، والأغذية ، والمياه الصيدلانية

2. تنقية الهواء: إزالة الحطام ، وإزالة الرائحة ، والامتصاص ، وإزالة الفورمالديهايد ، والبنزين ، والتولوين ، والزيلين ، والغاز النفطي ، ومواد الغازات الضارة الأخرى

3. الصناعة: إزالة اللون ، التنقية ، تنقية الهواء

4. الاستزراع السمكي: الترشيح

5. الكاشف: عامل حفاز وحامل محفز

مواد خام

مجالات التطبيق

(1) معالجة مياه الصرف الصحي الزيتية

تستخدم طريقة الامتزاز لفصل الزيت عن الماء مواد محبة للدهون لامتصاص الزيت المذاب والمواد العضوية المذابة الأخرى في مياه الصرف الصحي. أكثر مواد امتصاص الزيت شيوعًا هي الكربون المنشط ، والذي يمكنه امتصاص الزيت المشتت والزيت المستحلب والزيت المذاب في مياه الصرف الصحي. نظرًا لقدرة الامتصاص المحدودة للكربون المنشط للزيت (بشكل عام 30-80 مجم / جم) ، تكلفته العالية وصعوبة التجديد ، يتم استخدامه عادةً فقط كمرحلة أخيرة من المعالجة متعددة المراحل لمياه الصرف الصحي الزيتية ، و يمكن تقليل تركيز جودة النفايات السائلة المحتوية على الزيت إلى 0.1-0.2 ملغم / لتر.

نظرًا لارتفاع متطلبات المعالجة المسبقة للكربون المنشط للمياه والسعر المرتفع للكربون المنشط ، يستخدم الكربون المنشط بشكل أساسي في معالجة مياه الصرف لإزالة الملوثات النزرة من مياه الصرف لأغراض التنقية العميقة. تتم معالجة المياه العادمة الحاملة للنفط من مصافي النفط أولاً عن طريق فصل الزيت ، وتعويم الهواء والمعالجة البيولوجية ، ثم بالترشيح الرملي وترشيح الكربون المنشط للمعالجة العميقة. تم تقليل محتوى الفينول في مياه الصرف الصحي من 0.1 مجم / لتر (بعد المعالجة البيولوجية) إلى 0.005 مجم / لتر ، وتم تقليل محتوى السيانيد من 0.19 مجم / لتر إلى 0.048 مجم / لتر ، وتم تقليل سمك القد من 85 مجم / لتر. إلى 18 مجم / لتر.

(2) معالجة مياه الصرف الصحي للصباغة

تصعب معالجة مياه الصرف الصحي الصبغية بسبب تركيبتها المعقدة ، والتباين الكبير في جودة المياه ، واللونية العميقة ، والتركيز الكبير. تشمل طرق العلاج بشكل أساسي الأكسدة ، والامتصاص ، وفصل الغشاء ، والتلبد ، والتحلل البيولوجي. هذه الطرق لها مزاياها وعيوبها ، من بينها الكربون المنشط يمكنه إزالة اللون والأآسجين لمياه الصرف بشكل فعال. تمت دراسة معالجة الكربون المنشط لمياه الصرف الصحي في الداخل والخارج ، ولكن معظمها مقترن بعمليات أخرى ، ويستخدم امتصاص الكربون المنشط في الغالب للمعالجة العميقة أو استخدام الكربون المنشط كناقل ومحفز ، وهناك القليل من الأبحاث حول باستخدام الكربون المنشط وحده لمعالجة مياه الصرف الصحي ذات التركيز العالي.

الكربون المنشط له تأثير جيد في إزالة اللون على صبغ مياه الصرف الصحي. زاد معدل إزالة اللون لمياه الصرف الصحي المصبوغة مع زيادة درجة الحرارة ، بينما لم يكن للأس الهيدروجيني تأثير كبير على إزالة لون مياه الصرف الصحي. في ظل ظروف عملية الامتزاز المثلى ، كانت معدلات إزالة اللون لمياه الصرف الصحي الحمضية والقلوية القرمزية>97 ٪ ، كان التخفيف اللوني للنفايات السائلة 50 مرة ، وكان سمك القد أقل من 50 مجم / لتر ، والذي وصل إلى مستوى التفريغ على المستوى الوطني.

(3) معالجة المياه العادمة المحتوية على الزئبق

الزئبق هو أكثر ملوثات المعادن الثقيلة سمية ، وعندما يدخل جسم الإنسان ، فإنه يدمر وظيفة الإنزيمات والبروتينات الأخرى ويؤثر على إعادة تركيبها. يمتلك الكربون المنشط خاصية امتصاص الزئبق والمركبات المحتوية على الزئبق ، لكن قدرة الامتصاص محدودة وهي مناسبة فقط لمعالجة مياه الصرف ذات المحتوى المنخفض من الزئبق. إذا كان تركيز محتوى الزئبق عالياً ، فيمكن معالجته أولاً بطريقة الترسيب الكيميائي ، والتي تحتوي على حوالي 1 مجم / لتر من الزئبق بعد المعالجة ، وما يصل إلى 2 ~ 3 مجم / لتر عند المستويات العالية ، ثم يتم معالجتها مرة أخرى عن طريق التنشيط كربون.

(4) معالجة مياه الصرف المحتوية على الكروم

يوجد عدد كبير من المجموعات المحتوية على الأكسجين مثل الهيدروكسيل (-أوه) والكربوكسيل (-COOH ) على سطح الكربون المنشط ، والتي لها وظيفة الامتزاز الكهروستاتيكي وتنتج امتصاصًا كيميائيًا للكروم سداسي التكافؤ ، والذي يمكنه امتصاص الكروم سداسي التكافؤ بشكل فعال في مياه الصرف الصحي ، ويمكن أن تصل المياه العادمة الممتصة إلى معيار التصريف الوطني.

إن معالجة المياه العادمة المحتوية على الكروم باستخدام الكربون المنشط هي نتيجة التأثير المشترك للامتصاص الفيزيائي والامتزاز الكيميائي والاختزال الكيميائي للكروم سداسي التكافؤ في المحلول بواسطة الكربون المنشط. تتميز معالجة المياه العادمة المحتوية على الكروم بالكربون المنشط بأداء امتصاص ثابت وكفاءة معالجة عالية وتكلفة تشغيل منخفضة ، ولها فوائد اجتماعية واقتصادية معينة. لذلك ، تم استخدام معالجة المياه العادمة المحتوية على الكروم بالكربون المنشط على نطاق واسع.

(5) الاستخدام الطبي السريري

يمكن استخدام الكربون المنشط في الإسعافات الأولية الحادة لإزالة السموم من الجهاز الهضمي نظرًا لخصائصه الجيدة في الامتصاص ، والتي تتميز بعدم امتصاصها من قبل الجهاز الهضمي دون تهيج ، ويمكن تناولها مباشرة عن طريق الفم ، وبسيطة ومريحة ، وما إلى ذلك في نفس الوقت ، يستخدم الكربون المنشط أيضًا في تنقية الدم وعلاج السرطان. سرطان القولون والمستقيم هو ورم خبيث شائع. أظهرت الدراسات أن استخدام الكربون المنشط بالنانو كمتتبع يمكن أن يزيد بشكل فعال من عدد اكتشاف العقدة الليمفاوية في مرضى سرطان القولون والمستقيم. ألياف الكربون المنشط لها خاصيتان: أولاً ، خصائص الامتزاز ؛ والثاني ، الطاقة المشعة تحت الحمراء البعيدة. تم استخدام الفضة الممتصة على ألياف الكربون المنشط لعلاج المرضى الذين يعانون من الجروح المزمنة دون أي ردود فعل سلبية في الجروح خلال أشهر من تلقي العلاج. استخدم بعض العلماء الكربون المنشط بقشرة جوز الهند كناقل لتحميل الجاتيفلوكساسين ، وأظهرت النتائج أنه يتمتع بقدرة تحميل جيدة للجاتيفلوكساسين ويمكن استخدامه كحامل بطيء الإطلاق للجاتيفلوكساسين. أظهرت دراسة حول اختيار الباراسيتامول والإيبوبروفين كأدوية نموذجية واستخدام الفحم المنشط كحامل للأدوية أن جزيئات الفحم المنشط أظهرت سمية خلوية منخفضة للغاية ، وقدمت هذه الدراسة الدعم لاستخدام الفحم المنشط كناقل للأدوية غير متبلور.

(6) للأقطاب الكهربائية فائقة المكثف

تتكون المكثفات الفائقة بشكل أساسي من مادة نشطة للإلكترود ، وإلكتروليت ، وسوائل مجمعة ، وغشاء ، ومن بينها تحدد مادة القطب بشكل مباشر أداء المكثف. يتمتع الكربون المنشط بمزايا مساحة السطح الكبيرة المحددة ، والمسام المتطورة ، والتحضير السهل ، وقد أصبح أول مادة كربون للكهرباء تستخدم في المكثفات الفائقة. يمكن تحضير مواد قطب كربون منشط جديدة وعالية الأداء عن طريق تعديل الكربون النشط التقليدي. أعلى سعة محددة هي 262F-g-1 ، وكثافة القطب حوالي 0.8g-سم-3 ، والسعة النوعية للحجم تصل إلى 214F-سم-3 ، وهي مادة قطب واعدة للمكثفات الفائقة. مادة. في دراسة أخرى ، تم تحضير الكربون المنشط بخصائص غير متبلورة عن طريق تفحم أوراق الشاي المتبقية ثم تنشيطه باستخدام KOH ، الذي يتميز بهيكل مسامي بمساحة سطح محددة بين 2245 و 2184 م 2-جم -1 ، وكانت سعته المحددة تصل إلى 330F-g-1 عندما يستخدم كقطب مكثف فائق مع محلول KOH مائي كإلكتروليت ، وانخفضت السعة بشكل طفيف بعد 2000 مرة من الشحن والتفريغ ، وكانت 92٪ من السعة الأولية. انخفضت السعة بشكل طفيف إلى 92٪ من السعة الأولية بعد 2000 مرة من الشحن والتفريغ ، مما يدل على أداء جيد للدوران. إذا تم تحضير جزيئات الكربون المنشط باستخدام حبوب لقاح زهرة اللوتس كمصدر للكربون والقالب الذاتي و ثاني أكسيد الكربون كمنشط ، فإن الكربون المنشط المحضر له بنية مجوفة مسامية تتكون من هيكل عظمي ثلاثي الأبعاد بشبكة نانوية ،

(7) لتخزين الهيدروجين

تشتمل طرق تخزين الهيدروجين الشائعة الاستخدام على تخزين الهيدروجين الغازي عالي الضغط وتخزين الهيدروجين المسال وتخزين الهيدروجين من سبيكة معدنية وتخزين الهيدروجين السائل العضوي والمواد الكربونية لتخزين الهيدروجين ، بما في ذلك المواد الكربونية التي تشتمل بشكل أساسي على الكربون المنشط الفائق والألياف النانوية الكربونية والكربون الأنابيب النانوية ، إلخ. حظي الكربون المنشط الفائق باهتمام واسع بسبب وفرة المواد الخام ، ومساحة السطح المحددة الكبيرة ، وتعديل الخصائص الكيميائية السطحية ، وسعة تخزين الهيدروجين الكبيرة ، وسرعة الامتصاص السريع ، ودورة الحياة الطويلة ، وسهولة التصنيع. أعد بعض العلماء كربونًا مساميًا باستخدام قوالب منشَّطة بثاني أكسيد الكربون وحصلوا على مواد كربون منشط فائقة ذات مسام دقيقة تتراوح بين 0.7 و 1.3 نانومتر ، و ميسوبوريس بين 2 و 4 نانومتر ، ومساحة سطح محددة تبلغ 2829 م 2-جم -1 ، وحجم مسام 2.34 سم 3-جم- 1 ،

منذ القرن الحادي والعشرين ، فتحت المواد الصلبة المسامية المشابهة للأطر المعدنية العضوية اتجاهات جديدة لامتصاص الهيدروجين وتخزينه. أدخل بعض العلماء الكربون المنشط في مواد الإطار المعدني العضوي في ظل ظروف معتدلة ومواد الإطار المعدني العضوي الهجين المركب مع مساحة سطح محددة عالية ، وزاد امتصاص الهيدروجين من 8.2٪ إلى 13.5٪ عند 77 كلفن و 10 ميجا باسكال . يعد التحكم في عملية تحضير الكربون المنشط للحصول على مساحة السطح المحددة المناسبة وحجم المسام وتوزيعه لتخزين الهيدروجين ، متبوعًا بتعديل السطح لزيادة سعة تخزين الهيدروجين في درجة حرارة الغرفة والضغط المعتدل هو المفتاح للبحث والتطبيق الفائق التنشيط الكربون لتخزين الهيدروجين.

(9) لمعالجة غاز المداخن

تعتبر مواد الكربون المنشط رائعة في عملية إزالة الكبريت ونزع النتروجين بسبب تأثير المعالجة الجيد ، وانخفاض تكلفة الاستثمار والتشغيل ، وسعة الحيلة ، وسهولة التجديد والاستخدام ، ولكن إزالة الكبريت من الكربون المنشط الفردي بطيئة ومنخفضة الكفاءة. في عملية تحسين أداء إزالة الكبريت من الكربون المنشط ، جذب الكربون المنشط المعدل الانتباه ، والذي يمكنه التغلب على بعض أوجه القصور والقيود المفروضة على الكربون المنشط العادي ويعتبر أحد أكثر عوامل إزالة الكبريت الواعدة ؛ أظهرت دراسة أخرى أن الكربون المنشط المعالج بتركيبات حديدية وملح نحاسي له أداء امتصاص جيد للأمونيا.