top of page
  • Ảnh của tác giảvinventor

Lợi ích của việc tái tạo than hoạt tính

Vật liệu than hoạt tính là carbon vô định hình thu được thông qua quá trình xử lý, có diện tích bề mặt riêng lớn và khả năng hấp phụ tốt đối với các chất khí, chất vô cơ hoặc hữu cơ trong dung dịch và các hạt keo. Là một chất hấp phụ có hiệu suất tuyệt vời, vật liệu than hoạt tính chủ yếu được xác định bởi đặc điểm cấu trúc bề mặt hấp phụ độc đáo và tính chất hóa học bề mặt. Vật liệu than hoạt tính có tính chất hóa học ổn định, độ bền cơ học cao, kháng axit, kháng kiềm, chịu nhiệt, không tan trong nước và dung môi hữu cơ, có thể tái chế và được sử dụng rộng rãi trong công nghiệp hóa chất, bảo vệ môi trường, chế biến thực phẩm, luyện kim, dược phẩm tinh chế, bảo vệ hóa học quân sự và các lĩnh vực khác. Hiện nay, vật liệu than hoạt tính biến tính được sử dụng rộng rãi trong các lĩnh vực xử lý nước thải, ngăn ngừa và kiểm soát ô nhiễm không khí… và triển vọng hấp dẫn của chúng ngày càng được thể hiện trong việc kiểm soát ô nhiễm môi trường.

Hơn 80% -90% than hoạt tính bao gồm các nguyên tố carbon, đó là lý do tại sao than hoạt tính là chất hấp phụ kỵ nước. Ngoài carbon, nó còn chứa hai loại phụ gia: một là các nguyên tố kết hợp hóa học, chủ yếu là oxy và hydro, còn lại trong carbon do quá trình carbon hóa không hoàn toàn, hoặc trong quá trình kích hoạt, ngoại lai không phải là nguyên tố carbon được kết hợp hóa học với bề mặt của than hoạt tính. Ví dụ, khi hoạt hóa với hơi nước, bề mặt của than hoạt tính bị oxy hóa hoặc bị oxy hóa bởi hơi nước; một loại phụ gia khác là tro, là phần vô cơ của than hoạt tính.


Nguyên liệu chính của than hoạt tính có thể là hầu hết các vật liệu hữu cơ giàu carbon, chẳng hạn như than đá, gỗ, vỏ trái cây, gáo dừa, vỏ quả óc chó, vỏ quả mơ, vỏ chà là, v.v. Những vật liệu chứa carbon này được chuyển hóa thành than hoạt tính bằng phương pháp nhiệt phân dưới nhiệt độ và áp suất cao trong lò kích hoạt. Trong quá trình kích hoạt này, một diện tích bề mặt khổng lồ và cấu trúc lỗ rỗng phức tạp dần dần được hình thành, và cái gọi là quá trình hấp phụ được thực hiện trong các lỗ này và trên bề mặt. Kích thước của các lỗ chân lông trong than hoạt tính có tác dụng hấp phụ chọn lọc đối với chất bị hấp phụ, đó là Bởi vì các đại phân tử không thể đi vào các lỗ của than hoạt tính nhỏ hơn các lỗ của nó. Than hoạt tính là một chất hấp phụ kỵ nước được điều chế bằng


nhiệt độ carbon hóa và kích hoạt từ các chất chứa carbon làm nguyên liệu. Than hoạt tính chứa một số lượng lớn micropores và có diện tích bề mặt lớn, có thể loại bỏ màu và mùi hiệu quả, đồng thời có thể loại bỏ hầu hết các chất ô nhiễm hữu cơ và một số chất vô cơ trong nước thải thứ cấp, bao gồm một số kim loại nặng độc hại. Nó có thể loại bỏ hiệu quả các chất độc hại trong nước và không khí và cải thiện chất lượng môi trường. Tuy nhiên, than hoạt tính mất dần khả năng hấp phụ trong quá trình sử dụng và cần được thay thế hoặc thải bỏ thường xuyên. Tái tạo than hoạt tính đề cập đến quá trình khôi phục hiệu suất hấp phụ của than hoạt tính đã sử dụng thông qua các phương pháp vật lý hoặc hóa học, có thể tiết kiệm tài nguyên, giảm chất thải, giảm chi phí và bảo vệ môi trường.


Các phương pháp tái sinh than hoạt tính chính như sau:

- Tái sinh nhiệt: đốt nóng than hoạt tính đã sử dụng đến nhiệt độ cao (300-800°C) để phân hủy hoặc bay hơi các chất bị hấp phụ trên bề mặt, từ đó phục hồi khả năng hấp phụ. Phương pháp này phù hợp với những trường hợp chất bị hấp phụ dễ phân hủy, bay hơi như dung môi hữu cơ, clorua, sunfua… Ưu điểm của phương pháp tái sinh nhiệt là hiệu suất cao, thao tác đơn giản nhưng nhược điểm là tiêu tốn nhiều năng lượng, có thể dẫn đến thay đổi cấu trúc và hiệu suất của than hoạt tính.


- Tái sinh hơi nước: Than hoạt tính đã qua sử dụng được đưa vào tiếp xúc với hơi nước ở nhiệt độ cao và áp suất cao để các chất bị hấp phụ trên bề mặt

được lấy đi bởi hơi nước, do đó phục hồi khả năng hấp phụ của nó. Phương pháp này phù hợp với các trường hợp chất bị hấp phụ khó phân hủy hoặc


bay hơi, chẳng hạn như kim loại nặng, thuốc nhuộm, thuốc trừ sâu, v.v. Ưu điểm của tái sinh hơi nước là có thể thu hồi một số chất bị hấp phụ có giá trị, nhưng nhược điểm là tiêu tốn nhiều nước và có thể gây ô nhiễm thứ cấp.


- Tái sinh hóa học: Ngâm than hoạt tính đã sử dụng trong hóa chất thích hợp

thuốc thử để hòa tan hoặc biến đổi các chất bị hấp phụ trên bề mặt của nó, do đó khôi phục khả năng hấp phụ của nó. Phương pháp này phù hợp với những trường hợp các chất bị hấp phụ khó phân hủy hoặc bay hơi như phenol, nhựa phenolic, v.v. Ưu điểm của phương pháp tái sinh hóa học là có thể làm tăng tuổi thọ của than hoạt tính, nhưng nhược điểm là tiêu tốn nhiều thuốc thử hóa học và có thể tạo ra chất thải lỏng độc hại.







22 lượt xem0 bình luận

Bài đăng gần đây

Xem tất cả

Comments

Rated 0 out of 5 stars.
No ratings yet

Add a rating
bottom of page