Die Körnigkeit ist einer der wichtigsten physikalischen Indikatoren von Aktivkohle und hat direkten Einfluss auf deren Anwendungsleistung, Prozessdesign und Betriebskosten. Auch Aktivkohlehersteller betrachten die Körnigkeit als den kritischsten Kontrollparameter während des Produktionsprozesses.
Zunächst die Definition der Aktivkohlepartikelgröße
1. Definition und Klassifizierung der Partikelgröße
Mit der Partikelgröße von Aktivkohle ist in erster Linie die Größe ihrer Partikel gemeint. Basierend auf dem Partikelgrößenbereich wird Aktivkohle hauptsächlich in fünf Schritte unterteilt.
1.1 Aktivkohlegranulat: Partikel mit einer bestimmten Form und Größe. Es wird üblicherweise nach Quelle und Form weiter unterteilt:
1.2 Gebrochener Kohlenstoff: gewonnen durch Karbonisierung und Aktivierung von Rohstoffen und anschließendes Zerkleinern und Sieben. Die Form ist unregelmäßig und eigenartig. Zu den gängigen Spezifikationen gehören: 8×30 Mesh, 4×8 Mesh und so weiter.
1.3 Säulenaktivkohle: wird durch Mischen von Rohstoffen mit einem Bindemittel, Extrudieren und anschließendes Karbonisieren und Aktivieren gewonnen. Die Spezifikation wird im Durchmesser ausgedrückt, zum Beispiel 1,5 mm, 3,0 mm usw.
1.4 Sphärische Aktivkohle: hergestellt durch spezielle Verfahren, mit besserer strömungsdynamischer Leistung.
1.5 Pulverisierte Aktivkohle: extrem feine Partikelgröße, wobei der größte Teil durch ein 200-Mesh-Sieb passiert.
Unser Aktivkohlehersteller kontrolliert nicht nur die Partikelgröße durch Produktionsanlagen, sondern geht auch weiter auf die Bedürfnisse der Kunden ein.
Die Bedeutung der Granularität
Granularität ist nicht nur ein Größenkonzept; Es hat einen tiefgreifenden Einfluss auf fast alle Anwendungseigenschaften von Aktivkohle:
2.1 Leistung der Fluiddynamik:
2.2 Druckabfall: Je kleiner die Partikelgröße, desto dichter ist die Bettschicht und desto größer ist der Widerstand beim Durchströmen der Flüssigkeit. Ein übermäßiger Druckabfall erhöht den Energieverbrauch von Pumpen oder Ventilatoren.
2.3 Kontakteffizienz: Je kleiner die Partikelgröße, desto schneller ist die freiliegende spezifische Oberfläche und die Adsorptionsgeschwindigkeit ist normalerweise höher. Pulverförmiger Kohlenstoff kann schnell zugesetzt werden und bei der Notfallwasseraufbereitung Schadstoffe adsorbieren.
2.4 Adsorptionskinetik und -kapazität:
2.5 Diffusionsweg: Das Adsorbat in den Partikeln muss von der äußeren Oberfläche zu den inneren Poren diffundieren. Je kleiner die Partikelgröße, desto kürzer ist der Diffusionsweg und desto höher ist die Geschwindigkeit, mit der die Adsorptionsstelle erreicht wird, was zu einer höheren Ausnutzung der dynamischen Adsorptionskapazität führt.
2.6 Effektive spezifische Oberfläche: Bei der gleichen Art von Aktivkohle weisen kleine Partikel eine geringere Diffusionsbegrenzung und damit eine höhere Ausnutzung der inneren Poren auf.
2.7 Mechanische Festigkeit und Verschleiß: Im Allgemeinen weisen größere Partikel bei gleichen Material- und Prozessbedingungen normalerweise eine höhere mechanische Festigkeit auf und sind bei Rückspül-, Transport- und Regenerationsprozessen verschleißfester.
2.8 Anwendungsszenarien bestimmen die Auswahl der Partikelgröße:
2.9 Gas--Phasenadsorption/Lösungsmittelrückgewinnung: Üblicherweise werden größere Partikel wie 4×6 Mesh oder 4×8 Mesh verwendet, um den Druckabfall zu reduzieren, geeignet für große Luftmengen und hohe Durchflussraten.
2.10 Festbett zur Wasseraufbereitung: Üblicherweise werden mittelgroße Partikel wie 8×30 Mesh oder 12×40 Mesh verwendet, um Adsorptionsgeschwindigkeit und Druckabfall auszugleichen.
2.11 Goldextraktion: Üblicherweise werden gröbere Partikel wie 6×12 Mesh oder 8×16 Mesh verwendet, um sich an hochintensive Rühr- und CIP-Desorptionsprozesse anzupassen.
2.12 Flüssigphasen-Entfärbung/Raffinierung: Üblicherweise werden pulverförmiger Kohlenstoff oder extrem feiner Kohlenstoffpartikel verwendet, um eine schnelle und gründliche Vermischung und Adsorption zu erreichen, gefolgt von Filtration und Trennung.
2.13 Katalysatorträger: Die Partikelgröße wird anhand des Reaktortyps (Festbett, Wirbelschicht) genau ausgewählt.
Schließlich wird unser Aktivkohlehersteller die Produktionslinie streng kontrollieren, um unseren Kunden zuverlässigere Produkte zu liefern.