פחם פעיל על בסיס-פחם הוא חומר ספיחה נקבובי המיוצר מפחם כחומר הגלם. באמצעות תהליכים הכוללים פחמול והפעלה, הוא מפתח מבנה נקבוביות נרחב עם שטח פנים ספציפי עצום, המאפשר ספיחה יעילה של מזהמים שונים.
מאפיינים מרכזיים:
חומרי גלם בשפע, עלות נמוכה
חוזק מכני גבוה, עמיד
מיקרו-נקבים מפותחים- היטב, יכולת ספיחה חזקה
צורות מגוונות, ישימות רחבה
יישומים ראשיים:
טיהור אוויר: סילוק גזי פליטה, פורמלדהיד, ריחות וכו'.
טיפול במים: טיהור מי שתייה, טיפול בשפכים תעשייתיים
תעשיות מזון ותרופות: דה-צבע של סירופים, טיהור תרופות
תמיכת זרז
החומר השחור הזה ממלא תפקיד שאין לו תחליף בהגנה על הסביבה ובמגזרים התעשייתיים, ובאמת ראוי לשמו "שומר הטיהור".
סקירה טכנית מפורטת
תהליך ייצור
הייצור של פחם פעיל על בסיס-כרוך בשני שלבים קריטיים: פחמול והפעלה. במהלך הפחממה, הפחם מחומם לטמפרטורות גבוהות (600-800 מעלות) בסביבה חסרת חמצן, מסיר רכיבים נדיפים ויוצר את מבנה הפחמן הבסיסי. תהליך ההפעלה שלאחר מכן, תוך שימוש בשיטות פיזיקליות (קיטור או CO2) או כימיות (חומצה זרחתית או כלורי אבץ), מפתח את רשת הנקבוביות הנרחבת המעניקה לפחמן הפעיל את תכונות הספיחה המדהימות שלו. השילוב הספציפי של בחירת פחם גולמי ופרמטרים לעיבוד קובע את התפלגות גודל הנקבוביות של המוצר הסופי ואת מאפייני פני השטח.
תכונות מיקרו-סטרוקטורליות
הביצועים יוצאי הדופן של פחם פעיל על בסיס- נובעים ממבנה הנקבוביות המתוחכם שלו, הכולל בדרך כלל:
מיקרו נקבוביות (קוטר < 2 ננומטר): מספקים את רוב שטח הפנים
Mesopores (2-50 ננומטר): הקלה על עיבוי נימי
Macropores (>50 ננומטר): משמש כערוצי תחבורה
מערכת נקבוביות היררכית זו מאפשרת לכידה יעילה של מזהמים מגוונים, ממולקולות גז קטנות ועד תרכובות אורגניות גדולות יותר.
יתרונות ביצועים
בהשוואה לסוגים אחרים של פחם פעיל, גרסאות מבוססות פחם-מציעות יתרונות ברורים:
חוזק מכני מעולה עומד ב-יישומי לחץ גבוה
איכות עקבית על פני אצוות ייצור גדולות
יכולת התחדשות מעולה
יציבות תרמית עד 400 מעלות
עמידות בפני קורוזיה חומצה ואלקלית
יישומים סביבתיים
בהגנת הסביבה, פחם פעיל על בסיס-פחם משרת מספר תפקידים חיוניים:
בקרת פליטה תעשייתית: לכידת SO2, NOx ותרכובות אורגניות נדיפות
טיהור מים: הסרת מתכות כבדות, מזהמים אורגניים וחיטוי על ידי-מוצרים
שיקום קרקע: השבתה של מזהמים באתרים מזוהמים
טיפול בגזי פסולת: שחזור ממסים וכימיקלים יקרי ערך
מגמות התפתחות עתידיות
האבולוציה של-פחם פעיל מבוסס פחם מתמקדת ב:
בקרת מבנה נקבוביות מדויקת עבור יישומים ממוקדים
טכניקות לשינוי פני השטח לסלקטיביות מוגברת
חומרים מרוכבים המשלבים פחמן עם חומרים פונקציונליים אחרים
שיטות ייצור בר קיימא המפחיתות את ההשפעה הסביבתית
טכנולוגיות התחדשות מתקדמות המשפרות את היעילות הכלכלית
ככל שהסטנדרטים הסביבתיים נעשים מחמירים יותר ויותר ופיתוח בר-קיימא מקבל חשיבות, פחם פעיל על בסיס-פחם ממשיך להדגים את תפקידו החיוני בבקרת זיהום ובהשבת משאבים. השילוב הייחודי של מאפייני ביצועים ויעילות-עלויות מבטיח את מיקומה כחומר חיוני בהגנת הסביבה המודרנית ובתהליכים תעשייתיים.
https://www.naturecarbon.com/coal-מבוסס-פעיל-פחמן/
