Than hoạt tính là một vật liệu xốp loại bỏ các hợp chất hữu cơ khỏi chất lỏng và khí bằng một quá trình được gọi là “hấp phụ”. Trong quá trình hấp phụ, các phân tử hữu cơ chứa trong chất lỏng hoặc khí bị hút và liên kết với bề mặt của các lỗ xốp của than hoạt tính khi chất lỏng hoặc khí đi qua.
Nguyên liệu sản xuất than hoạt tính Calgon Carbon
Nguyên liệu chính được sử dụng để sản xuất cácbon hoạt tính là than đá bitum được nghiền nhỏ, định cỡ và xử lý trong các lò làm bánh ở nhiệt độ thấp, sau đó là các lò hoạt hóa ở nhiệt độ cao. Cấu trúc của than hoạt tính là một trong những lý do nó khiến chúng loại bỏ các chất hiệu quả mà không sản sinh phụ phẩm độc hại.
Than hoạt tính Calgon Carbon được cấu tạo bởi các tấm graphit. Các tấm này được nối với nhau bằng liên kết cacbon-cacbon, tạo ra cấu trúc xốp và tạo ra diện tích bề mặt bên trong rộng rãi, đây là nơi xảy ra hiện tượng hấp phụ. Hấp phụ là một loại lực của Van der Waal, hoạt động ở cấp độ phân tử để hút các phân tử vào nhau. Với than hoạt tính, bề mặt của cacbon bị hút vào hợp chất được hấp phụ.
Lực hút giữa các phân tử trong lỗ nhỏ nhất của hạt cacbon tạo ra lực hấp phụ gây ra sự kết tủa của chất hấp phụ từ các dung dịch và sự ngưng tụ của khí hấp phụ.
Chất hấp phụ thực sự trải qua một kiểu thay đổi pha vì chúng có năng lượng thấp hơn rất nhiều khi chúng được hấp thụ.
Than hoạt tính đã qua sử dụng không bị phồng lên như nhựa trao đổi ion hoặc miếng bọt biển khi sử dụng. Tất cả công việc diễn ra bên trong các lỗ chân lông – sâu bên trong các hạt – nơi phân tử nước ở bề mặt bị thay thế bởi một phân tử hấp phụ.
Than hoạt tính có một hệ thống vận chuyển với nhiều kích thước lỗ xốp từ lỗ vận chuyển rất lớn đến lỗ vận chuyển nhỏ hơn với khả năng xử lý tốc độ di chuyển chất hấp phụ từ cao đến thấp.
Các loại than hoạt tính Calgon Carbon
THAN HOẠT TÍNH DẠNG HẠT (GAC)
Than hoạt tính dạng hạt (GAC) là một chế phẩm cụ thể của than hoạt tính. Nó đã được sử dụng như một chất thanh lọc từ đầu thế kỷ 19. Ngày nay, than hoạt tính ở nhiều dạng khác nhau, bao gồm cả dạng hạt, được sử dụng trong một loạt các ứng dụng công nghiệp, thương mại và gia đình để loại bỏ các chất gây ô nhiễm.
Khả năng hấp thụ của GAC làm cho nó trở thành phương pháp lý tưởng để loại bỏ nhiều loại chất gây ô nhiễm từ nước, không khí. GAC là một sản phẩm thân thiện với môi trường khi chúng có thể tái chế thông qua quá trình oxy hoá, từ đó, người dùng có thể sử dụng bộ lọc than hoạt tính nhiều lần cho cùng một ứng dụng..
THAN HOẠT TÍNH DẠNG BỘT (PAC)
Một sản phẩm khác của than hoạt tính là PAC. Đây là một loại than hoạt tính dạng bột, chúng mang đến hiệu quả loại bỏ các chất gây ô nhiễm không hề nhỏ so với than hoạt tính dạng hạt. Khả năng tái chế vẫn có thể áp dụng đối với PAC.
CACBON DẠNG VIÊN NÉN
Viên nén là than hoạt tính được nén thành hình trụ và có nhiều công dụng loại bỏ các chất gây ô nhiễm như các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi và thủy ngân khỏi khí tự nhiên cũng như kiểm soát mùi.
Viên nén carbon được thiết kế đặc biệt để cung cấp cấu trúc lỗ chân lông độc đáo và đặc tính hấp phụ. Khả năng hấp phụ của carbon dạng viên làm cho nó trở nên lý tưởng để loại bỏ nhiều loại chất gây ô nhiễm khỏi không khí và các dòng khí. Viên nén cũng là một sản phẩm có trách nhiệm với môi trường, có thể được tái sửu dụng thông qua quá trình oxy hóa nhiệt và được sử dụng nhiều lần cho cùng một ứng dụng.
VẢI THAN HOẠT TÍNH (ACC)
Calgon Carbon là công ty tiên phong trong lĩnh vực dệt tiên tiến thông qua vải than hoạt tính (ACC) được sử dụng cho các ứng dụng y tế, quốc phòng và công nghiệp.
Vaỉ than hoạt tính được làm từ 100% than hoạt tính và có hiệu quả hấp phụ cao hơn so với các dạng carbon khác.
ACC có cấu trúc vi xốp dẫn đến động học hấp phụ nhanh và khả năng hấp phụ ở mức độ tinh khiết cao hơn. ACC cũng thích hợp để sử dụng trong các ứng dụng có độ ẩm cao vì khả năng hấp phụ của nó ít bị ảnh hưởng xấu bởi độ ẩm.
Quá trình tái chế than hoạt tính là một trong những ưu điểm nổi bật của vật liệu này. Sau khi hết khả năng hấp phụ, than hoạt tính có thể được đưa trở lại nhà cung cấp Calgon Carbon để kích hoạt lại bằng nhiệt một cách an toàn và tiết kiệm chi phí.
Một số bước quan trọng xảy ra trong quá trình tái chế than hoạt tính như sau:
- Than hoạt tính đã dùng được đốt nóng trong các lò không có oxy bằng cách sử dụng hơi nước như một chất oxy hóa chọn lọc.
- Các chất hữu cơ bị hấp phụ hoặc bị bay hơi từ than hoạt tính hoặc bị nhiệt phân thành than than.
- Các chất hữu cơ đông đặc bị phá hủy trong lò đốt sau.
- Khí axit được loại bỏ bằng máy lọc hóa học.
- Phản ứng ở nhiệt độ cao với hơi nước phục hồi khả năng hấp phụ của than hoạt tính.
Giới thiệu về Calgon Carbon
Kể từ khi tạo ra các sản phẩm than hoạt tính đầu tiên từ than bitum vào những năm 1940, Calgon Carbon đã là công ty tiên phong trong việc phát triển các sản phẩm, hệ thống và dịch vụ tiên tiến cho lọc không khí và nước bằng bộ lọc than hoạt tính. Cho đến nay, nhà sản xuất này vẫn không ngừng phát triển, cải tiến để nâng cao hiệu quả làm việc của thiết bị. Những công nghệ khác có thể được kết hợp để mang đến chất lượng tốt nhất. Về bộ lọc than hoạt tính, với những ưu điểm nổi bật của mình, chúng nhanh chóng được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khác nhau và mang đến nguồn nước trong sạch, thanh lọc không khí cho con người.
Lịch sử hình thành và phát triển của bộ lọc than hoạt tính tại công ty Calgon Carbon đã trải qua quãng thời gian hơn 80 năm và thu được nhiều thành tựu:
- Vào những năm 1940, Calgon Carbon đã cung cấp than hoạt tính làm từ than đá để sử dụng trong bảo vệ quân sự
- “Pittsburgh Pulse Bed” hệ thống than hoạt tính đầu tiên để khử màu đường vào những năm 1950
- Việc sử dụng than hoạt tính dạng hạt đầu tiên (GAC) để khử mùi và vị từ nước uống vào đầu những năm 1960
- Ứng dụng thiết bị kiểm soát tổn thất do bay hơi (ELCD) ban đầu vào đầu những năm 1970
- Trong thế kỷ này, Calgon Carbon đã đưa ra sản phẩm than hoạt tính dạng bột để xử lý thủy ngân trong các dòng khí thải từ các nhà máy điện chạy bằng than.
