Порошковый активированный уголь и гранулированный активированный уголь: различия, которые вам следует знать

Основные различия в физической структуре

Когда речь идет об активированном угле, одним из основных способов различать типы является рассмотрение их размера частиц. Порошковый активированный уголь, или сокращенно PAC, очень мелкий. Его частицы обычно имеют диаметр менее 0,2 мм. Он настолько мелкий, что похож на пыль. Это делает его идеальным для быстрого поглощения веществ в жидкой среде. С другой стороны, гранулированный активированный уголь, GAC, имеет более крупные частицы, размер которых колеблется от 0,2 до 5 мм. Эти частицы имеют нерегулярную, пористую структуру. Такая структура идеально подходит для систем фильтрации газа, так как она обеспечивает более длительное время контакта с газом. Разница в размерах также влияет на их поведение в жидкостях. PAC плавает в жидком растворе, тогда как GAC лучше всего работает, когда установлен в реакторе с неподвижной кроватью.

Операционная эффективность в системах водоочистки

Теперь, когда мы знаем о физических различиях между ПАК и ГАК, давайте посмотрим, как они работают в системах очистки воды. Муниципальные водоканалы часто должны решать, использовать ли ПАК или ГАК в зависимости от типа загрязнителей в воде. ПАК отлично работает в чрезвычайных ситуациях, когда необходимо быстро устранить загрязнители. Например, он эффективен при борьбе с сезонными токсинами водорослей или остатками лекарственных препаратов, которые могут внезапно появиться в воде. Он может сразу распространяться в воде, что помогает процессу удаления. ГАК, с другой стороны, является более долгосрочным решением. У него есть постоянные фильтрующие слои, обеспечивающие непрерывную защиту. Он особенно хорош в удалении стойких органических соединений, таких как пестициды. Недавние исследования показали, что ПАК может снизить содержание летучих органических соединений (ЛОС) на 85-92% всего за 15 минут. Однако ГАК может достичь уровня удаления более 95%, хотя это требует большего времени контакта, обычно около 48 часов.

Рассмотрение затрат на всех этапах жизненного цикла

Мы рассмотрели, как PAC и GAC работают в очистке воды, но стоимость также является важным фактором. При первичной покупке PAC дешевле. Он обычно стоит от 1,50 до 2,50 долларов за килограмм, тогда как GAC дороже — в пределах 3–5 долларов за килограмм. Однако если посмотреть на весь жизненный цикл использования этих активированных углей, картина меняется. GAC можно регенерировать. В термических системах реактивации его можно использовать снова 3–5 раз. Это существенно снижает долгосрочные затраты, особенно для непрерывных процессов. PAC же является одноразовым продуктом. Поэтому он может быть более экономически эффективным для партийных процессов, где загрязнения происходят редко. Когда промышленные пользователи выбирают, какой уголь использовать, им нужно учитывать такие аспекты, как частота добавления угля, стоимость утилизации отходов и необходимость создания инфраструктуры для реактивации угля.

Специфика промышленного применения

Стоимость важна, но разные отрасли также используют ПАУ и ГАУ по-разному. В пищевой и напитковой промышленности ПАУ часто используется для обесцвечивания. Это связано с тем, что в процессе партийной обработки легко контролировать количество добавляемого ПАУ. В нефтехимической промышленности картриджи ГАУ очень полезны. Они используются в системах непрерывного восстановления паров. ГАУ хорошо справляется с высокими давлениями благодаря своей прочной структуре. В новых приложениях, таких как очистка биогаза, ГАУ может продолжать удалять 98% сероводорода (H2S) в течение 6–9 месяцев. Но если вы используете ПАУ в системах омывания для очистки биогаза, его нужно добавлять маленькими порциями каждый час. Таким образом, выбор между ПАУ и ГАУ в промышленных приложениях действительно зависит от того, насколько непрерывным является процесс и сколько загрязнений присутствует.

Требования к обслуживанию и обработке

Мы уже рассказывали о том, как различные отрасли используют ПАК и ГАК, но также существуют различия в том, как их нужно обслуживать и обрабатывать. Системам ГАК требуется много инфраструктуры. Вам нужны напорные емкости для хранения ГАК, обратные насосы для его очистки и термические реактиваторы для восстановления его эффективности. Это означает, что вам нужна выделенная площадь на заводе для всего этого оборудования, а также техники, которые знают, как с ним работать. Приложения ПАК, с другой стороны, требуют точных систем приготовления суспензии с особыми инжекторами, которые не засоряются. Но хорошая новость в том, что вам не нужно тратить столько денег на оборудование. Безопасность также различается для каждого. При работе с ПАК необходимо быть осторожным с предотвращением пылевых взрывов. При использовании ГАК основная задача — остановить износ частиц в системах потока. Что касается утилизации использованного углерода, ПАК необходимо обезводнять перед выбросом, тогда как ГАК может быть регенерирован в массовом процессе.

Выбор оптимального формата углерода

Обслуживание и обработка являются важными аспектами, но как же на самом деле выбрать между ПУА (Порошковый Угольный Абсорбент) и ГУА (Гранулированный Угольный Абсорбент)? Инженеры-технологи должны учитывать семь ключевых факторов. Во-первых, им нужно знать, какие типы загрязнителей находятся в воде и в каком количестве. Во-вторых, они должны определить, сколько загрязнителей необходимо удалить. В-третьих, им нужно учесть, как изменяется скорость потока воды или газа. В-четвертых, они должны оценить, сколько времени уголь будет контактировать с загрязнителями. В-пятых, им нужно подумать о способах утилизации отходов. В-шестых, они должны работать в рамках бюджета. И, в-седьмых, им нужно учитывать доступное пространство. Если у вас есть партийная операция, где время от времени возникают пиковые значения загрязнения, гибкость ПУА делает его хорошим выбором. Но если у вас есть непрерывный процесс с постоянной скоростью потока, ГУА может обеспечить лучшую отдачу от инвестиций. Некоторые также начинают использовать гибридные системы. Они используют ГУА для регулярной, постоянной защиты и имеют возможность вводить ПУА при высоком уровне спроса.