ถ่านกัมมันต์ชนิดผงและถ่านกัมมันต์ชนิดเม็ด: ความแตกต่างที่คุณควรรู้

ความแตกต่างพื้นฐานในโครงสร้างทางกายภาพ

เมื่อพูดถึงคาร์บอนกัมมันต์ หนึ่งในวิธีหลักในการแยกประเภทต่าง ๆ ก็คือการดูที่ขนาดอนุภาค คาร์บอนกัมมันต์แบบผง หรือ PAC สั้น ๆ เป็นอนุภาคที่ละเอียดมาก อนุภาคของมันมักจะมีขนาดน้อยกว่า 0.2 มม. มันละเอียดจนเหมือนฝุ่น ซึ่งทำให้มันเหมาะสำหรับการดูดซับสารในของเหลวอย่างรวดเร็ว ในทางกลับกัน คาร์บอนกัมมันต์เม็ดกรานูล (GAC) มีอนุภาคที่ใหญ่กว่า ซึ่งมีขนาดตั้งแต่ 0.2 ถึง 5 มม. อนุภาคนี้มีโครงสร้างที่ไม่สม่ำเสมอและเป็นรูพรุน โครงสร้างนี้เหมาะสำหรับระบบกรองก๊าซ เพราะช่วยให้มีเวลาสัมผัสกับก๊าซได้นานขึ้น ความแตกต่างของขนาดยังส่งผลต่อพฤติกรรมของพวกมันในของไหล PAC จะลอยอยู่ในสารละลายของเหลว ในขณะที่ GAC ทำงานได้ดีที่สุดเมื่อติดตั้งในตัวปฏิกรณ์เตียงคงที่

ประสิทธิภาพในการดำเนินงานของระบบการบำบัดน้ำ

ตอนนี้ที่เรารู้เกี่ยวกับความแตกต่างทางกายภาพระหว่าง PAC และ GAC แล้ว มาดูกันว่าพวกมันทำงานอย่างไรในระบบบำบัดน้ำ กําลังน้ำเทศบาลมักจะต้องตัดสินใจว่าจะใช้ PAC หรือ GAC ขึ้นอยู่กับประเภทของสารปนเปื้อนในน้ำ PAC เหมาะมากในสถานการณ์ฉุกเฉินเมื่อจำเป็นต้องกำจัดสารปนเปื้อนอย่างรวดเร็ว เช่น การจัดการสารพิษจากสาหร่ายตามฤดูกาลหรือสารตกค้างจากยาที่อาจปรากฏขึ้นในน้ำอย่างกะทันหัน มันสามารถกระจายไปทั่วน้ำได้ทันที ซึ่งช่วยในกระบวนการกำจัด ส่วน GAC เป็นวิธีแก้ปัญหาในระยะยาว มันมีเตียงกรองถาวรที่ให้การป้องกันอย่างต่อเนื่อง โดยเฉพาะในการกำจัดสารประกอบอินทรีย์ที่คงอยู่ เช่น ยาฆ่าแมลง การศึกษาล่าสุดบางชิ้นแสดงให้เห็นว่า PAC สามารถลดสารประกอบอินทรีย์ระเหย (VOCs) ได้ 85-92% ในเวลาเพียง 15 นาที แต่ GAC สามารถกำจัดได้มากกว่า 95% แม้ว่าจะต้องใช้เวลาในการสัมผัสนานกว่า โดยปกติประมาณ 48 ชั่วโมง

การพิจารณาค่าใช้จ่ายตลอดระยะ 生命周期

เราได้เห็นแล้วว่า PAC และ GAC ทำงานอย่างไรในกระบวนการบำบัดน้ำ แต่ค่าใช้จ่ายก็เป็นปัจจัยสำคัญเช่นกัน เมื่อซื้อครั้งแรก PAC มีราคาถูกกว่า โดยทั่วไปจะมีราคาประมาณ 1.50-2.50 ดอลลาร์ต่อ กิโลกรัม ในขณะที่ GAC มีราคาแพงกว่า อยู่ในช่วง 3-5 ดอลลาร์ต่อ กิโลกรัม แต่หากมองภาพรวมของการใช้งานคาร์บอนกัมมันต์ตลอด lifecycle จะพบว่า GAC สามารถรีไซเคิลได้ ในระบบการฟื้นฟูทางความร้อนสามารถใช้งานซ้ำได้ 3-5 ครั้ง ซึ่งช่วยลดค่าใช้จ่ายระยะยาวได้อย่างมาก โดยเฉพาะสำหรับการดำเนินงานที่ต้องทำงานตลอดเวลา ส่วน PAC เป็นผลิตภัณฑ์ใช้ครั้งเดียว ดังนั้นอาจเหมาะสมกว่าสำหรับกระบวนการแบบแบทช์ที่การปนเปื้อนไม่เกิดขึ้นบ่อย เมื่อผู้ใช้งานภาคอุตสาหกรรมพิจารณาว่าจะเลือกใช้อะไร พวกเขาจำเป็นต้องคำนึงถึงสิ่งต่าง ๆ เช่น ความถี่ในการเติมคาร์บอน ค่าใช้จ่ายในการกำจัดของเสีย และความจำเป็นในการสร้างโครงสร้างพื้นฐานสำหรับการฟื้นฟูคาร์บอน

รายละเอียดเฉพาะสำหรับการใช้งานในอุตสาหกรรม

ต้นทุนเป็นสิ่งสำคัญ แต่อุตสาหกรรมต่าง ๆ ก็ใช้ PAC และ GAC ในรูปแบบที่แตกต่างกัน ในอุตสาหกรรมอาหารและเครื่องดื่ม PAC มักจะถูกเลือกใช้สำหรับการทำให้สารละลายใสขึ้น เนื่องจากในกระบวนการผลิตแบบแบทช์ สามารถควบคุมปริมาณ PAC ที่เติมได้ง่าย ในอุตสาหกรรมปิโตรเคมี กระบอกกรอง GAC มีความสำคัญมาก เพราะใช้ในระบบการฟื้นฟูไอน้ำอย่างต่อเนื่อง GAC สามารถทนแรงดันสูงได้ดีเพราะโครงสร้างที่แข็งแรง ในแอปพลิเคชันใหม่ ๆ เช่น การทำให้ไบโอแก๊สบริสุทธิ์ GAC สามารถกำจัดไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H2S) ได้ 98% เป็นเวลา 6 ถึง 9 เดือน แต่หากใช้ PAC ในระบบ scrubber เพื่อการทำให้ไบโอแก๊สบริสุทธิ์ จะต้องเติมลงในปริมาณเล็กน้อยทุกชั่วโมง ดังนั้น การเลือกระหว่าง PAC และ GAC ในแอปพลิเคชันอุตสาหกรรมขึ้นอยู่กับระดับความต่อเนื่องของกระบวนการและการปนเปื้อน

ข้อกำหนดในการบำรุงรักษาและการจัดการ

เราได้กล่าวถึงแล้วว่าอุตสาหกรรมต่าง ๆ ใช้ PAC และ GAC อย่างไร แต่ยังมีความแตกต่างกันในเรื่องของการบำรุงรักษาและการจัดการ GAC ระบบจำเป็นต้องมีโครงสร้างพื้นฐานจำนวนมาก คุณต้องมีถังบรรจุแรงดันเพื่อรองรับ GAC, ปั๊มล้างย้อนกลับเพื่อทำความสะอาด และเครื่องทำให้เกิดปฏิกิริยาทางความร้อนเพื่อนำประสิทธิภาพกลับมา ซึ่งหมายความว่าคุณต้องมีพื้นที่เฉพาะในโรงงานสำหรับอุปกรณ์เหล่านี้ และคุณยังต้องมีช่างเทคนิคที่รู้วิธีใช้งาน ในทางกลับกัน การใช้งาน PAC จำเป็นต้องมีระบบเตรียมสารละลายอย่างแม่นยำพร้อมกับหัวฉีดพิเศษที่จะไม่อุดตัน แต่ข้อดีคือ คุณไม่จำเป็นต้องใช้เงินมากในการซื้ออุปกรณ์ เรื่องความปลอดภัยก็แตกต่างกันในแต่ละประเภท เมื่อทำงานกับ PAC คุณต้องระมัดระวังเกี่ยวกับการป้องกันการระเบิดของฝุ่น ส่วน GAC ความกังวลหลักคือการหยุดไม่ให้อนุภาคสึกกร่อนในระบบไหล และเมื่อพูดถึงการกำจัดคาร์บอนที่ใช้แล้ว PAC จำเป็นต้องแยกน้ำออกก่อนที่จะทิ้ง ส่วน GAC สามารถฟื้นฟูได้ในกระบวนการแบบกลุ่ม

การเลือกฟอร์แมตคาร์บอนที่เหมาะสม

การดูแลรักษาและการจัดการเป็นสิ่งสำคัญ แต่คุณจะเลือก между PAC และ GAC อย่างไร? วิศวกรกระบวนการจำเป็นต้องพิจารณาเจ็ดปัจจัยหลัก สิ่งแรกที่พวกเขาต้องรู้คือประเภทของสารปนเปื้อนในน้ำและมีปริมาณเท่าใด สิ่งที่สองคือพวกเขาต้องคำนวณว่าจำเป็นต้องกำจัดสารปนเปื้อนออกมากี่เปอร์เซ็นต์ สิ่งที่สามคือพวกเขาต้องพิจารณาว่าอัตราการไหลของน้ำหรือก๊าซเปลี่ยนแปลงอย่างไร สิ่งที่สี่คือพวกเขาต้องดูว่าคาร์บอนสามารถสัมผัสกับสารปนเปื้อนได้นานเท่าใด สิ่งที่ห้าคือพวกเขาต้องคิดถึงวิธีการกำจัดของเสีย สิ่งที่หกคือพวกเขาต้องทำงานภายใต้งบประมาณ และสิ่งที่เจ็ดคือพวกเขาต้องพิจารณาว่ามีพื้นที่มากแค่ไหน หากคุณมีกระบวนการแบทช์ที่มีการเกิดสารปนเปื้อนเป็นบางครั้งบางคราว PAC มีความยืดหยุ่นที่ทำให้มันเป็นทางเลือกที่ดี แต่หากคุณมีกระบวนการต่อเนื่องที่มีอัตราการไหลคงที่ GAC สามารถให้ผลตอบแทนจากการลงทุนที่ดีกว่า นอกจากนี้ยังเริ่มมีคนใช้ระบบไฮบริด โดยใช้ GAC สำหรับการป้องกันปกติ และมีความสามารถในการฉีด PAC เมื่อมีช่วงเวลาที่มีความต้องการสูง