Poederactieve koolstof en granulaire actieve koolstof: verschillen die je moet kennen

Fundamentele verschillen in fysieke structuur

Wanneer het gaat om actieve kool, is een van de belangrijkste manieren om verschillende types uit elkaar te houden door naar hun deeltjesgrootte te kijken. Poedervormige actieve kool, of PAC voor kort, is erg fijn. De deeltjes zijn doorgaans minder dan 0,2 mm in diameter. Het is zo fijn dat het op stof lijkt. Dit maakt het ideaal om snel stoffen in vloeistoffen op te nemen. Aan de andere kant heeft korrelvormige actieve kool, GAC, grotere deeltjes, variërend van 0,2 tot 5 mm. Deze deeltjes hebben een oneffen, porieuze structuur. Deze structuur is perfect voor gasfiltersystemen omdat het toelaat langer contacttijd met de gas. Het verschil in grootte beïnvloedt ook hoe ze zich gedragen in vloeistoffen. PAC drijft rond in een vloeibare oplossing, terwijl GAC het beste werkt wanneer het wordt gebruikt in een fixed-bed reactor.

Operationele Efficiency in Waterbehandelingsystemen

Nu we weten wat de fysieke verschillen zijn tussen PAC en GAC, laten we eens kijken hoe ze werken in waterzuiveringssystemen. Gemeentelijke waterzuiveringsinstallaties moeten vaak beslissen of ze PAC of GAC zullen gebruiken op basis van welke soort vervuiling er in het water zit. PAC is erg goed in noodgevallen wanneer er snel contaminants uit het water verwijderd moeten worden. Bijvoorbeeld, het is uitstekend in staat om seizoensgebonden algengiften of farmaceutische residuen te behandelen die plotseling in het water kunnen opduiken. Het kan meteen verspreid worden door het water, wat helpt bij het verwijderingsproces. GAC daarentegen is meer een langtermijnoplossing. Het heeft permanente filtratiebedden die continue bescherming bieden. Het is vooral goed in het verwijderen van aanhoudende organische verbindingen zoals pesticiden. Recent onderzoek heeft aangetoond dat PAC vrijwel 85 - 92% van de vluchtige organische stoffen (VOC's) kan reduceren binnen 15 minuten. Maar GAC kan meer dan 95% verwijdering bereiken, hoewel dit langer duurt, meestal ongeveer 48 uur.

Kostenoverwegingen in alle levenscyclusfases

We hebben gezien hoe PAC en GAC presteren bij waterzuivering, maar kosten zijn ook een belangrijke factor. Bij de eerste aanschaf is PAC goedkoper. Het kost doorgaans tussen de 1,50 en 2,50 dollar per kilogram, terwijl GAC duurder is, in het bereik van 3 tot 5 dollar per kilogram. Maar als je kijkt naar de hele levenscyclus van deze actieve kolen, verandert het beeld. GAC kan worden geregenereerd. In thermische reactiveringssystemen kan het opnieuw worden gebruikt van 3 tot 5 keer. Dit kan echt de langtermijnkosten reduceren, vooral voor operaties die continu lopen. PAC daarentegen is een eenmalig product. Het kan dus effectiever zijn voor batchprocessen waarbij verontreinigingsgebeurtenissen niet vaak voorkomen. Wanneer industriële gebruikers nadenken over welke ze moeten kiezen, moeten ze dingen overwegen zoals hoe vaak ze carbon moeten toevoegen, hoeveel het kost om afval te verwijderen, en of ze infrastructuur nodig hebben om carbon te reactivatie.

Industriële toepassingspecifieken

Kost is belangrijk, maar verschillende industrieën gebruiken PAC en GAC ook op verschillende manieren. In de voedsel- en drankenindustrie wordt vaak gekozen voor PAC bij ontkleuring. Dit komt omdat het in batchverwerking eenvoudig is om te bepalen hoeveel PAC je toevoegt. In de petrochemische industrie zijn GAC-cassettes erg nuttig. Ze worden gebruikt in continue stoomherstelsystemen. GAC kan goed omgaan met hoge-drukcondities vanwege zijn sterke structuur. In opkomende toepassingen zoals biogaspurificatie kan GAC 98% van de waterstofzilver (H2S) gedurende 6 tot 9 maanden blijven verwijderen. Als je PAC gebruikt in scrubbersystemen voor biogaspurificatie, moet je het elk uur in kleine hoeveelheden toevoegen. Dus, de keuze tussen PAC en GAC in industriële toepassingen hangt af van hoe continu het proces is en hoeveel verontreiniging er aanwezig is.

Onderhouds- en behandelingseisen

We hebben uitgelegd hoe verschillende industrieën PAC en GAC gebruiken, maar er zijn ook verschillen in hoe ze onderhouden en behandeld moeten worden. GAC-systemen vereisen veel infrastructuur. Je hebt drukvaten nodig om de GAC vast te houden, terugspoelpompen om het schoon te maken, en thermische reactivatoren om zijn effectiviteit te herstellen. Dit betekent dat je een speciale ruimte in de fabriek nodig hebt voor al dit uitrusting, en je hebt ook technici nodig die weten hoe ze ermee om moeten gaan. PAC-toepassingen daarentegen hebben nauwkeurige suspensiebereidingssystemen met speciale injectoren die niet verstopt raken. Maar het goede nieuws is dat je minder geld hoeft uit te geven aan de apparatuur. Veiligheid verschilt ook per type. Bij werken met PAC moet je oppassen met het voorkomen van stofexplosies. Bij GAC is de belangrijkste zorg het stoppen van slijtage van de deeltjes in de vloeisysteem. En wanneer het gaat om het weggooien van het gebruikte koolstof, moet PAC gedesetrizeerd worden voordat het weggegooid kan worden, terwijl GAC opnieuw geregenereerd kan worden in een bulkproces.

Selecteer het optimale koolstofformaat

Onderhoud en afhandeling zijn belangrijke aspecten, maar hoe kies je eigenlijk tussen PAC en GAC? Procesingenieurs moet naar zeven sleutelfactoren kijken. Ten eerste moeten ze weten welk type verontreinigingen zich in het water bevinden en in welke hoeveelheden. Ten tweede moeten ze bepalen hoeveel van de verontreinigingen eruit verwijderd moeten worden. Ten derde moeten ze overwegen hoe de stroom snelheid van het water of gas verandert. Ten vierde moeten ze zien hoeveel tijd het koolstof in contact kan staan met de verontreinigingen. Ten vijfte moeten ze nadenken over hoe ze afval zullen kwijtraken. Ten zesde moeten ze binnen hun budget blijven. En ten zevende moeten ze overwegen hoeveel ruimte ze hebben. Als je een batchbewerking hebt waarbij er af en toe pieken in verontreiniging optreden, biedt de flexibiliteit van PAC een goede keuze. Maar als je een continue proces hebt met een constante stroomsnelheid, kan GAC je een betere rentabiliteit opleveren. Sommige mensen beginnen ook hybride systemen te gebruiken. Ze gebruiken GAC voor de reguliere, voortdurende bescherming en hebben de mogelijkheid om PAC te injecteren wanneer er een periode van hoge vraag is.