सक्रिय कार्बन उत्पादन प्रक्रिया

सक्रिय कार्बनवर प्रक्रिया करण्याच्या प्रक्रियेमध्ये सामान्यत: कार्बनीकरण असते आणि त्यानंतर भाजीपाला उत्पत्तीपासून कार्बनयुक्त पदार्थ सक्रिय केले जातात. कार्बनायझेशन ही 400-800 डिग्री सेल्सिअस तापमानात उष्णतेची प्रक्रिया आहे जी कच्च्या मालाचे कार्बनमध्ये रूपांतर करते ज्यामुळे अस्थिर पदार्थांची सामग्री कमी होते आणि सामग्रीतील कार्बन सामग्री वाढते. यामुळे सामग्रीची ताकद वाढते आणि प्रारंभिक सच्छिद्र रचना तयार होते जी कार्बन सक्रिय करायची असल्यास आवश्यक असते. कार्बनायझेशनची परिस्थिती समायोजित केल्याने अंतिम उत्पादनावर लक्षणीय परिणाम होऊ शकतो. वाढलेले कार्बनीकरण तापमान प्रतिक्रियाशीलता वाढवते, परंतु त्याच वेळी उपस्थित छिद्रांचे प्रमाण कमी करते. छिद्रांचे हे घटलेले प्रमाण कार्बनायझेशनच्या उच्च तापमानात सामग्रीच्या संक्षेपणात वाढ झाल्यामुळे होते ज्यामुळे यांत्रिक शक्ती वाढते. म्हणून, कार्बनीकरणाच्या इच्छित उत्पादनावर आधारित योग्य प्रक्रिया तापमान निवडणे महत्वाचे होते.

हे ऑक्साइड कार्बनच्या बाहेर पसरतात परिणामी आंशिक गॅसिफिकेशन होते ज्यामुळे पूर्वी बंद असलेली छिद्रे उघडतात आणि पुढे कार्बनची अंतर्गत सच्छिद्र रचना विकसित होते. रासायनिक सक्रियतेमध्ये, कार्बनची उच्च तापमानात डिहायड्रेटिंग एजंटसह प्रतिक्रिया दिली जाते ज्यामुळे बहुतेक हायड्रोजन आणि ऑक्सिजन कार्बनच्या संरचनेतून काढून टाकतात. रासायनिक सक्रियकरण बहुतेक वेळा कार्बनीकरण आणि सक्रियकरण चरण एकत्र करते, परंतु या दोन चरण प्रक्रियेवर अवलंबून स्वतंत्रपणे येऊ शकतात. रासायनिक सक्रिय करणारे घटक म्हणून KOH वापरताना 3,000 m2/g पेक्षा जास्त उच्च पृष्ठभाग आढळले आहेत.

वेगवेगळ्या कच्च्या मालापासून सक्रिय कार्बन.

अनेक वेगवेगळ्या उद्देशांसाठी वापरण्यात येणारे शोषक असण्याव्यतिरिक्त, सक्रिय कार्बन विविध कच्च्या मालाच्या संपत्तीपासून तयार केला जाऊ शकतो, ज्यामुळे ते एक अविश्वसनीय बहुमुखी उत्पादन बनते जे कच्चा माल उपलब्ध आहे यावर अवलंबून अनेक वेगवेगळ्या क्षेत्रांमध्ये तयार केले जाऊ शकते. यातील काही पदार्थांमध्ये वनस्पतींचे कवच, फळांचे दगड, वृक्षाच्छादित पदार्थ, डांबर, धातूचे कार्बाइड, कार्बन ब्लॅक, सांडपाण्यातील कचरा साचणे आणि पॉलिमर स्क्रॅप यांचा समावेश होतो. विकसित छिद्र रचना असलेल्या 5 कार्बनीशिअस स्वरूपात आधीपासूनच अस्तित्वात असलेल्या विविध प्रकारच्या कोळशावर सक्रिय कार्बन तयार करण्यासाठी पुढील प्रक्रिया केली जाऊ शकते. सक्रिय कार्बन जवळजवळ कोणत्याही कच्च्या मालापासून तयार केला जाऊ शकतो, तरीही टाकाऊ पदार्थांपासून सक्रिय कार्बन तयार करणे हे सर्वात किफायतशीर आणि पर्यावरणाच्या दृष्टीने जागरूक आहे. नारळाच्या शेंड्यापासून तयार केलेल्या सक्रिय कार्बनमध्ये मायक्रोपोरेसचे प्रमाण जास्त असल्याचे दिसून आले आहे, ज्यामुळे उच्च शोषण क्षमता आवश्यक असलेल्या ऍप्लिकेशन्ससाठी सर्वात सामान्यपणे वापरला जाणारा कच्चा माल बनतो. भूसा आणि इतर वृक्षाच्छादित स्क्रॅप सामग्रीमध्ये देखील मजबूत विकसित मायक्रोपोरस संरचना असतात जी वायूच्या अवस्थेतून शोषणासाठी चांगली असतात. ऑलिव्ह, मनुका, जर्दाळू आणि पीच दगडांपासून सक्रिय कार्बन तयार केल्याने लक्षणीय कडकपणा, घर्षणास प्रतिकार आणि उच्च मायक्रोपोर व्हॉल्यूमसह अत्यंत एकसंध शोषक मिळतात. एचसीएल अगोदर काढून टाकल्यास पीव्हीसी स्क्रॅप सक्रिय केले जाऊ शकते आणि परिणामी सक्रिय कार्बन तयार होतो जो मिथिलीन ब्लूसाठी चांगला शोषक आहे. सक्रिय कार्बन टायरच्या भंगारातून देखील तयार केले गेले आहेत. संभाव्य पूर्ववर्तींच्या विस्तृत श्रेणीमध्ये फरक करण्यासाठी, सक्रियतेनंतर परिणामी भौतिक गुणधर्मांचे मूल्यांकन करणे आवश्यक होते. अग्रदूत निवडताना खालील गुणधर्मांना महत्त्व असते: छिद्रांचे विशिष्ट पृष्ठभाग क्षेत्र, छिद्रांचे प्रमाण आणि छिद्रांचे प्रमाण वितरण, ग्रॅन्युलची रचना आणि आकार आणि कार्बन पृष्ठभागाची रासायनिक रचना/वर्ण.

योग्य ऍप्लिकेशनसाठी योग्य अग्रदूत निवडणे खूप महत्वाचे आहे कारण पूर्ववर्ती सामग्रीच्या भिन्नतेमुळे कार्बन छिद्रांची रचना नियंत्रित करता येते. वेगवेगळ्या पूर्ववर्तींमध्ये वेगवेगळ्या प्रमाणात मॅक्रोपोर्स (> 50 एनएम,) असतात जे 6 त्यांची प्रतिक्रिया ठरवतात. हे मॅक्रोपोर शोषणासाठी प्रभावी नाहीत, परंतु त्यांची उपस्थिती सक्रियतेदरम्यान मायक्रोपोरेस तयार करण्यासाठी अधिक चॅनेलची परवानगी देते. याव्यतिरिक्त, शोषणादरम्यान शोषक रेणू मायक्रोपोर्सपर्यंत पोहोचण्यासाठी मॅक्रोपोरेस अधिक मार्ग प्रदान करतात.