Читать книгу Лечебные свойства активированного угля. Борьба с онкологией, очищение от токсинов, снижение холестерина… - Юрий Константинов - Страница 4

Получают активированный уголь из различных углеродосодержащих материалов органического происхождения: таких как древесный уголь, каменноугольный кокс, нефтяной кокс, скорлупа кокоса, грецкого ореха, косточки абрикоса, маслины и других плодовых культур. Наилучшим по качеству очистки и сроку службы считается активированный уголь (карболен), изготовленный из скорлупы кокоса. Сущность активации состоит во вскрытии пор, находящихся в углеродном материале в закрытом состоянии. Это делается либо термохимически (предварительно материал пропитывают раствором хлорида цинка, карбоната калия или некоторыми другими соединениями, и нагревают без доступа воздуха), либо путём обработки перегретым паром или углекислым газом или их смесью при температуре 800–850 °C.

Для производства активированного угля используют печи различного типа и конструкции.

Сначала углеродсодержащее сырье измельчают до размера частиц 3–5 см, затем подвергают карбонизации (пиролизу) – обжигу при высокой температуре в инертной атмосфере без доступа воздуха для удаления летучих веществ. На стадии карбонизации формируется каркас будущего активного угля – первичная пористость и прочность.

Полученный карбонизированный уголь (карбонизат) обладает плохими адсорбционными свойствами, поскольку размеры его пор невелики и внутренняя площадь поверхности очень мала. Поэтому карбонизат подвергают активации для получения специфической структуры пор и улучшения адсорбционных свойств. Сущность процесса активации состоит во вскрытии пор, находящихся в углеродном материале в закрытом состоянии. Это делается либо термохимически, либо, наиболее распространенным путем обработки – перегретым паром или углекислым газом в строго контролируемых условиях. Активация водяным паром представляет собой окисление карбонизованных продуктов до газообразных. Широко распространен прием подачи в аппарат для активации одновременно с насыщенным паром ограниченного количества воздуха. Часть угля сгорает и в реакционном пространстве достигается необходимая температура. Выход активного угля в этом варианте процесса заметно снижается.

Также активный уголь получают термическим разложением синтетических полимеров.

Активация водяным паром позволяет получать угли с внутренней площадью поверхности до 1500 м2 на грамм угля. Благодаря этой огромной площади поверхности, активированные угли являются прекрасными адсорбентами. Тем не менее, не вся эта площадь может быть доступна для адсорбции, поскольку крупные молекулы адсорбируемых веществ не могут проникать в поры малого размера. В процессе активации развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемое обгаром.

В результате термохимической активации образуется грубопористый активированный уголь, который применяется для обесцвечивания. В результате паровой активации образуется мелкопористый активированный уголь, применяемый для очистки.

Далее активированный уголь охлаждают и подвергают предварительной сортировке и рассеву, где отсеивается шлам, затем в зависимости от необходимости получения заданных параметров, активированный уголь подвергают дополнительной обработке: отмывка кислотой, импрегнирование (пропитка различными химическими веществами), измельчение и сушка. После чего активированный уголь упаковывают.

Области применения

– Активированный уголь хорошо адсорбирует органические, высокомолекулярные вещества: растворители (хлорируемые углеводороды), красители, нефть.

– Активированные угли хорошо адсорбируют пары веществ со сравнительно высокими температурами кипения, например, бензол.

– Активированный уголь широко применяют как адсорбент, поглощающий пары из газовых выбросов, например, при очистке воздуха от сероуглерода.

– Активированный уголь используется для очистки питьевой и сточных вод, в противогазах, в вакуумной технике, например для создания сорбционных насосов, для заполнения запахопоглоти-телей в холодильниках.

– Активный уголь также может, является носителем каталитических добавок и катализатором полимеризации. Для придания активному углю каталитических свойств в макро- и мезопоры вносят специальные добавки.

– Активированный уголь используется во многих процессах очистки воды, пищевой промышленности, в процессах химических технологий.

– Очистка отходящих газов и сточных вод основана главным образом на адсорбции активированным углем.