Węgiel aktywny w proszku i węgiel aktywny granulowany: różnice, których powinieneś się dowiedzieć

Podstawowe różnice w strukturze fizycznej

Gdy chodzi o węgiel aktywny, jedną z głównych metod rozróżniania różnych typów jest spojrzenie na ich rozmiar cząstek. Węgiel aktywny w postaci proszku, czyli PAC w skrócie, jest naprawdę drobny. Jego cząsteczki są zwykle mniejsze niż 0,2 mm średnicy. Jest tak drobny, że przypomina pył. To sprawia, że świetnie nadaje się do szybkiego soakingu substancji w cieczy. Z drugiej strony, węgiel aktywny kulkowy, GAC, ma większe cząstki, które wahają się od 0,2 do 5 mm. Te cząstki mają nierówną, porowatą strukturę. Ta struktura jest idealna dla systemów filtracji gazowej, ponieważ pozwala na dłuższe czasy kontaktu z gazem. Różnica w rozmiarze wpływa również na ich zachowanie w płynach. PAC unosi się w roztworze ciekłym, podczas gdy GAC działa najlepiej, gdy jest umieszczony w reaktorze z łóżkiem stałym.

Efektywność operacyjna w systemach oczyszczania wody

Teraz, kiedy już wiemy o różnicach fizycznych między PAC a GAC, zobaczmy, jak działają w systemach oczyszczania wody. Miejskie zakłady wodociągowe często muszą zdecydować, czy używać PAC czy GAC, w zależności od rodzaju zanieczyszczeń obecnych w wodzie. PAC jest naprawdę skuteczne w sytuacjach kryzysowych, gdy trzeba szybko pozbyć się zanieczyszczeń. Na przykład świetnie radzi sobie z sezonowymi toksynami algalnymi lub resztami leków, które mogą nagle pojawić się w wodzie. Może natychmiast rozprzestrzenić się w wodzie, co ułatwia proces usuwania. GAC jest zaś bardziej długoterminowym rozwiązaniem. Ma stałe łoża filtracyjne zapewniające ciągłą ochronę. Jest szczególnie dobre w usuwaniu trwały organicznych związków, takich jak pestycydy. Niektóre ostatnie badania wykazały, że PAC może zmniejszyć zawartość wirujących związków organicznych (VOC) o 85 - 92% w ciągu 15 minut. Jednakże GAC może osiągnąć ponad 95% usuwania, chociaż wymaga dłuższego czasu kontaktu, zwykle około 48 godzin.

Uwagi dot. kosztów w poszczególnych fazach cyklu życia

Zobaczyliśmy, jak PAC i GAC działają w oczyszczaniu wody, ale koszt jest również istotnym czynnikiem. W momencie zakupu PAC jest tańsze. Zazwyczaj kosztuje od 1,50 do 2,50 dolarów za kilogram, podczas gdy GAC jest droższe, w zakresie od 3 do 5 dolarów za kilogram. Jeśli jednak spojrzysz na cały cykl życia użytkowania tych węgli aktywnych, sytuacja się zmienia. GAC może być reaktywowany. W systemach termicznego reaktywowania można go używać ponownie 3 do 5 razy. To naprawdę może obniżyć koszty długoterminowe, zwłaszcza dla zakładów działających nieprzerwanie. PAC jest natomiast jednorazowym produktem. Dlatego może okazać się bardziej opłacalne w procesach przerywanych, gdzie zdarzenia zanieczyszczeń występują rzadko. Kiedy użytkownicy przemysłowi rozważają, który wybrać, muszą brać pod uwagę takie czynniki jak częstotliwość dodawania węgla, koszty utylizacji odpadów oraz konieczność ustawienia infrastruktury do reaktywacji węgla.

Specyfika przemysłowych zastosowań

Koszt jest ważny, ale różne branże używają również PAC i GAC na różne sposoby. W przemyśle spożywczym PAC jest często wykorzystywany do odbarzania. Jest to związane z tym, że w procesie przeprowadzanym partiami łatwo kontrolować, ile PAC dodajemy. W przemyśle naftowym kanistry GAC są naprawdę przydatne. Są wykorzystywane w systemach ciągłego odzysku pary. GAC dobrze radzi sobie z warunkami wysokiego ciśnienia dzięki swojej mocnej strukturze. W nowych zastosowaniach, takich jak oczyść biogazu, GAC może nadal usuwać 98% siarkowodorku wodoru (H2S) przez 6 do 9 miesięcy. Jeśli jednak użyjesz PAC w systemach oczyszczających dla biogazu, musisz go dodawać w małych ilościach co godzinę. Tak więc wybór między PAC a GAC w przemysłowych zastosowaniach zależy naprawdę od tego, jak ciągły jest proces oraz od ilości zanieczyszczeń.

Wymagania dotyczące konserwacji i obsługi

Omówiliśmy, jak różne branże używają PAC i GAC, ale są również różnice w sposobie ich konserwacji i obsługi. Systemy GAC wymagają duży infrastruktury. Potrzebne są naczynia ciśnieniowe do przechowywania GAC, pompy przemywające do jego czyszczenia oraz reaktywatory termiczne do przywrócenia jego efektywności. To oznacza, że potrzebujesz poświęconej przestrzeni w zakładzie na całe to wyposażenie, a także techników, którzy umieją nim zarządzać. Zastosowania PAC, z drugiej strony, wymagają precyzyjnych systemów przygotowywania zawiesin z specjalnymi iniektorami, które nie będą się zatkanie. Ale zaletą jest to, że nie musisz wydawać tyle pieniędzy na sprzęt. Bezpieczeństwo jest również inne dla każdego z nich. Pracując z PAC, trzeba uważać na zapobieganie eksplozjom pyłowych. W przypadku GAC głównym problemem jest powstrzymywanie cząstek przed zużyciem w układach przepływowych. A jeśli chodzi o pozbywanie się użytego węgla, PAC musi zostać odwodniona przed wyrzuceniem, podczas gdy GAC może być regenerowany w procesie masowym.

Wybór optymalnego formatu węglowego

Utrzymanie i obsługa są ważnymi aspektami, ale jak właściwie wybrać między PAC a GAC? Inżynierowie procesowi muszą wziąć pod uwagę siedem kluczowych czynników. Po pierwsze, muszą znać rodzaj zanieczyszczeń w wodzie oraz ich ilość. Po drugie, muszą ustalić, ile z tych zanieczyszczeń należy usunąć. Po trzecie, muszą uwzględnić, jak zmienia się przepływ wody lub gazu. Po czwarte, muszą zobaczyć, ile czasu węgiel będzie miał kontakt z zanieczyszczeniami. Po piąte, muszą pomyśleć o sposobie pozbycia się odpadów. Po szóste, muszą działać w ramach budżetu. A po siódme, muszą rozważyć, ile mają miejsca. Jeśli masz operację przeprowadzaną w partii, gdzie od czasu do czasu występują wzrosty zanieczyszczeń, elastyczność PAC czyni ją doborem. Ale jeśli masz ciągły proces z stabilnym przepływem, GAC może dać lepszy zwrot inwestycji. Niektórzy ludzie zaczynają również stosować systemy hybrydowe. Używają GAC do regularnej, długoterminowej ochrony i mają możliwość wstrzyknięcia PAC podczas okresów wysokiego popytu.