کربن فعال از جمله مواد بسیار موثر در فیلتراسیون آب یا هوا، از انواع ناخالصی‌ها و آلاینده‌ها میباشد. وقتی صحبت از سوزاندن کربن فعال میشود، به معنای این نیست که واقعا آن را دچار احتراق میکنند بلکه این فرایند طی مراحلی خاص و قرار دادن آن در دمای بالا و یک محیط کاملا کنترل شده انجام خواهد شد.
با این فرایند، ناخالصی‌های جذب شده در کربن فعال از بین رفته و میتوان مجددا آن را فعال نمود.
هدف از این حرکت بالا بردن طول عمر زغال اکتیو میباشد که برای مصارف صنعتی بسیار کاربردی و مقرون به صرفه است.
اگر بخواهیم یک اصطلاح واضح‌تر برای این عمل عنوان کنیم، سوزاندن کربن فعال، یعنی بازسازی مجدد کربن برای بازگرداندن ظرفیت جذب آن میباشد.
بیشتر بدانید: فیلترهای کربنی تصفیه آب
اگر علاقه دارید در خصوص نحوه سوزاندن کربن فعال، اطلاعات بیشتری کسب نمایید، تا انتهای مطلب با ما همراه باشید.
ایا تولید کربن فعال با سوزاندن آن فرایندی یکسان است؟
شاید تا قبل از مطالعه‌ی این مطلب شما هم همانند برخی تصور می‌کردید که تولید کربن اکتیو و سوزاندن آن برای استفاده مجدد دو فرآیند یکسان هستند. اما در واقع هنگامی که صحبت از تولید کربن فعال میشود به تولید اولیه‌ی آن از موادی مانند چوب، پوسته نارگیل، زغال سنگ و غیره، در دمای بالا، برای ایجاد یک ساختار بسیار متخلخل است.
اما فرایند سوزاندن کربن فعال صرفا جهت بازسازی آن برای استفاده مجدد میباشد. کربن فعال پس از بهره‌گیری، با جذب آلاینده‌ها یا ناخالصی‌ها اشباع میگردد و تاثیر آن کمتر میشود. با
قرار دادن کربن اشباع شده در دمای بالا، بخار و انجام برخی اقدامات، مواد جذب شده از بین رفته و ظرفیت جذب آن مجدد باز خواهد گشت.
مراحل و نحوه سوزاندن کربن فعال
برای این که کاملا با نحوه سوزاندن کربن فعال آشنا شوید، توضیح مفصلی در خصوص روند بازیابی مجدد ان، در ادامه، ارائه شده است.
۱- انتخاب و تهیه‌ی کوره مناسب: در نخستین مرحله‌ی آماده‌سازی، نیاز است که یک کوره یا واحد فعال‌سازی حرارتی مناسب تهیه کنید. حتما کوره‌ی انتخابی میبایست از کنترل دمای خوبی برخوردار باشد که برای این منظور، به فن یا دمنده نیاز خواهید داشت.
۲- بارگیری کربن: کربنی که قبلاً استفاده شده و با از دست دادن تاثیر خود، به کربن خسته یا غیرفعال تبدیل شده است، وارد کوره میشوند. حتما کربن را به شکلی مساوی و یکنواخت قرار دهید تا گرمایش و گردش هوا به شکلی استاندارد میان کوره جریان پیدا کند.
۳- آغاز گرمایش درون کوره: دمای کوره را ابتدا به کمترین مقدار شروع کنید و کم‌کم آن را افزایش دهید. دلیل این امر پیشگیری از رسیدن حرارت زیاد به کربن و سوختن سریع آن است.
۴- حذف کردن ترکیبات اضافه: هنگامی که به تدریج حرارت افزایش پیدا میکند، ترکیباتی که پیش‌تر توسط کربن فعال جذب شده‌اند، شامل آلاینده‌های آلی یا رطوبت، شروع به دفع میکنند.
۵- عملیات فعال‌سازی: هنگامی که ترکیبات اضافه دفع و حذف شدند، نوبت به عملیات فعال‌سازی کربن خواهد رسید. برای این اقدام میبایست دامنه دمای خاص را وابسته به نوع کربن و خواص مورد نظر ان بین ۶۰۰ تا ۹۰۰ درجه سانتیگراد تنظیم نمود. برای تشخیص مدت زمانی که جهت این مرحله مورد نیاز باشد باید به سطح مورد نظر فعال‌سازی و حالت اولیه کربن توجه کرد. اگر چه ممکن است به چندین ساعت زمان نیاز داشته باشید اما لازم است به طور مداوم دما را نظارت و تنظیم کنید.
۶- خنک کردن: هنگامی که به سطح مورد نظر فعال سازی دست یافتید لازم است، به تدریج میزان حرارت در کوره را کاهش داده یا کربن را به یک محفظه‌ی دیگر برای خنک شدن انتقال دهید. به یاد داشته باشید که این فرایند باید تدریجی اتفاق بیافتد چرا که از تغییرات ناگهانی دما که میتواند به ساختار کربن فعال آسیب برساند، جلوگیری شود.
۷- تست کنترل کیفیت: در مرحله نهایی از نحوه سوزاندن کربن فعال، میبایست تست‌هایی را جهت کنترل کیفیت آن انجام داد. این تست‌ها میتواند شامل تجزیه و تحلیل سطح، توزیع اندازه منافذ و ارزیابی ظرفیت جذب کربن باشد.
نکته اول: در نحوه سوزاندن کربن فعال، جزییات میتواند بسته به تجهیزات و موادی که در اختیار داریم، متفاوت باشد. به همین جهت لازم است که همواره به دستورالعمل‌های تولید کننده مراجعه کرده و یا اینکه طی فرایند انجام، با یک متخصص مشورت نمایید.
نکته دوم: این امکان همواره وجود دارد که طی فرایند سوزاندن کربن اکتیو گازهای گلخانه‌ای ایجاد شود. بر همین اساس حتما باید مطابق با ایمنی و مقررات زیست محیطی اقدامات مناسب را انجام دهید.
صنایع نیازمند به کربن فعال بازسازی شده
بیشتر بدانید: کاربرد زغال فعال
- صنعت تصفیه آب برای حذف موثر آلاینده‌ها از جمله مواد شیمیایی، ترکیبات آلی و ناخالصی‌ها از منابع آبی
- صنعت و پروژه‌های اصلاح محیط زیست جهت پاکسازی خاک‌های آلوده و آب‌های زیرزمینی
- صنعت تصفیه هوا جهت جذف گازهای مضر، بو و ترکیبات آلی بی‌ثبات از هوای داخلی و خارجی
- صنعت مواد غذایی و آشامیدنی جهت حذف فرایندهای تصفیه، رنگیری و آلاینده‌ها از محصولات غذایی و آشامیدنی
- و بسیاری موارد دیگر
هزینه در نحوه سوزاندن کربن فعال
در چند سال اخیر با توجه به نوسانات شدید قیمت ارز، واردات محصولات کربن فعال به بازار ایران دچار تغییرات قیمتی شدیدی شده است. به همین جهت بسیاری از واحدهای صنعتی بزرگ و کوچک به فکر احیای کربن فعال با استفاده از روش سوزاندن و دیگر روش‌ها شده‌اند. خوشبختانه کربن فعال احیا شده میتواند با کارکرد مجدد و مناسب خود، بسیار کاربردی و مقرون به صرفه‌تر باشد.
سخن پایانی
بازسازی کربن اکتیو در واقع استفاده مجدد از زغال اکتیو با انجام فراینداصلاح نمودن ساختار و خصوصیات آن جهت بهینه‌سازی ظرفیت‌های جذب، بالا بردن قدرت اثربخشی آن و تنظیم برای برنامه‌های خاص میباشد.
معمولاً سوزاندن کربن فعال یکبار انجام خواهد شد، چرا که بازسازی بیش از یکبار آن، باعث کاهش چشمگیر ظرفیت جذب این ماده میگردد. اما ویژگی جذاب کربن فعال این است که تاریخ انقضا نداشته و با نگهداری مناسب میتواند قدرت اثربخشی خود را حفظ کند.
در نهایت اینکه، همواره تولید کنندگان و محققان این حوزه سعی بر این دارند تا تکنیک‌های نوآورانه‌ای را کشف کنند تا عملکرد زغال فعال تقویت شده و برای انواع مختلف صنایع کارآمدتر شود. امیدواریم مطالب ارائه شده، مورد توجه واقع شده باشد.