Than hoạt tính dạng bột và than hoạt tính dạng hạt: những sự khác biệt bạn cần biết

Sự khác biệt cơ bản về cấu trúc vật lý

Khi nói đến than hoạt tính, một trong những cách chính để phân biệt các loại khác nhau là bằng cách nhìn vào kích thước hạt của chúng. Than hoạt tính dạng bột, hoặc viết tắt là PAC, rất mịn. Các hạt của nó thường nhỏ hơn 0,2 mm đường kính. Nó mịn đến mức giống như bụi. Điều này khiến nó rất tốt cho việc nhanh chóng hấp thụ chất trong dung dịch lỏng. Mặt khác, than hoạt tính dạng hạt, GAC, có các hạt lớn hơn, dao động từ 0,2 đến 5 mm. Những hạt này có cấu trúc xốp không đều. Cấu trúc này rất phù hợp cho hệ thống lọc khí vì nó cho phép thời gian tiếp xúc lâu hơn với khí. Sự khác biệt về kích thước cũng ảnh hưởng đến cách chúng hành xử trong chất lỏng. PAC nổi trong dung dịch lỏng, trong khi GAC hoạt động tốt nhất khi được lắp đặt trong phản ứng cố định.

Hiệu quả hoạt động trong hệ thống xử lý nước

Bây giờ chúng ta đã biết về những khác biệt vật lý giữa PAC và GAC, hãy xem cách chúng hoạt động trong các hệ thống xử lý nước. Các nhà máy nước đô thị thường phải quyết định sử dụng PAC hay GAC dựa trên loại chất ô nhiễm có trong nước. PAC rất hữu ích trong các tình huống khẩn cấp khi cần nhanh chóng loại bỏ chất ô nhiễm. Ví dụ, nó rất hiệu quả trong việc xử lý các độc tố tảo theo mùa hoặc các tàn dư dược phẩm có thể đột ngột xuất hiện trong nước. Nó có thể phân tán ngay lập tức trong nước, điều này giúp cho quá trình loại bỏ. Ngược lại, GAC là một giải pháp dài hạn hơn. Nó có các giường lọc cố định cung cấp sự bảo vệ liên tục. Nó đặc biệt giỏi trong việc loại bỏ các hợp chất hữu cơ bền vững như thuốc trừ sâu. Một số nghiên cứu gần đây cho thấy rằng PAC có thể giảm các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOCs) từ 85 - 92% chỉ trong 15 phút. Nhưng GAC có thể đạt được mức loại bỏ trên 95%, mặc dù cần thời gian tiếp xúc lâu hơn, thường khoảng 48 giờ.

Xem xét chi phí qua các giai đoạn vòng đời

Chúng ta đã thấy PAC và GAC hoạt động như thế nào trong xử lý nước, nhưng chi phí cũng là một yếu tố lớn. Khi bạn mua lần đầu, PAC rẻ hơn. Nó thường có giá từ 1,50 đến 2,50 đô la mỗi kilogram, trong khi GAC đắt hơn, nằm trong khoảng từ 3 đến 5 đô la mỗi kilogram. Nhưng nếu bạn nhìn vào toàn bộ vòng đời của việc sử dụng than hoạt tính này, bức tranh thay đổi. GAC có thể được tái sinh. Trong hệ thống tái hoạt nhiệt, nó có thể được sử dụng lại từ 3 đến 5 lần. Điều này thực sự có thể giảm đáng kể chi phí dài hạn, đặc biệt cho các hoạt động chạy liên tục. Tuy nhiên, PAC là sản phẩm dùng một lần. Vì vậy, nó có thể hiệu quả về chi phí hơn cho các quy trình theo lô, nơi các sự cố ô nhiễm không xảy ra thường xuyên. Khi người dùng công nghiệp cân nhắc nên sử dụng cái nào, họ cần xem xét các yếu tố như tần suất họ cần thêm than, chi phí để处理 chất thải là bao nhiêu, và liệu họ có cần thiết lập bất kỳ cơ sở hạ tầng nào cho việc tái hoạt than hay không.

Thông số ứng dụng công nghiệp

Chi phí là quan trọng, nhưng các ngành công nghiệp khác nhau cũng sử dụng PAC và GAC theo những cách khác nhau. Trong ngành thực phẩm và đồ uống, PAC thường được chọn để tẩy màu. Điều này là do trong xử lý theo mẻ, việc kiểm soát lượng PAC bạn thêm vào rất dễ dàng. Trong ngành hóa dầu, các hộp chứa GAC rất hữu ích. Chúng được sử dụng trong các hệ thống khôi phục hơi liên tục. GAC có khả năng chịu áp suất cao tốt nhờ cấu trúc vững chắc của nó. Trong các ứng dụng mới nổi như làm sạch biogas, GAC có thể tiếp tục loại bỏ 98% lưu huỳnh hyđro (H2S) trong vòng 6 đến 9 tháng. Nhưng nếu bạn sử dụng PAC trong các hệ thống rửa để làm sạch biogas, bạn cần phải thêm nó từng ít một mỗi giờ. Vì vậy, sự lựa chọn giữa PAC và GAC trong các ứng dụng công nghiệp thực sự phụ thuộc vào mức độ liên tục của quy trình và mức độ ô nhiễm.

Yêu cầu bảo trì và xử lý

Chúng tôi đã thảo luận về cách các ngành công nghiệp khác nhau sử dụng PAC và GAC, nhưng cũng có những sự khác biệt trong cách chúng cần được bảo trì và xử lý. Hệ thống GAC cần rất nhiều cơ sở hạ tầng. Bạn cần các bể áp lực để chứa GAC, máy bơm rửa ngược để làm sạch nó, và thiết bị kích hoạt nhiệt để khôi phục hiệu quả của nó. Điều này có nghĩa là bạn cần một không gian riêng tại nhà máy cho tất cả thiết bị này, và bạn cũng cần các kỹ thuật viên biết cách sử dụng chúng. Ứng dụng PAC, mặt khác, cần các hệ thống chuẩn bị dung dịch chính xác với các đầu tiêm đặc biệt không bị tắc nghẽn. Nhưng điều tốt là, bạn không cần phải chi quá nhiều tiền cho thiết bị. An toàn cũng khác nhau đối với từng loại. Khi làm việc với PAC, bạn cần cẩn thận về việc ngăn ngừa vụ nổ bụi. Với GAC, mối quan tâm chính là ngăn chặn các hạt mài mòn trong hệ thống dòng chảy. Và khi nói đến việc处理 than đã qua sử dụng, PAC cần được tách nước trước khi có thể vứt bỏ, trong khi GAC có thể được tái sinh trong một quy trình hàng loạt.

Chọn định dạng carbon tối ưu

Việc bảo trì và xử lý là những khía cạnh quan trọng, nhưng làm thế nào để bạn thực sự chọn giữa PAC và GAC? Các kỹ sư quy trình cần phải xem xét bảy điều chính. Thứ nhất, họ cần biết loại chất ô nhiễm nào có trong nước và có bao nhiêu chất đó. Thứ hai, họ phải xác định cần loại bỏ bao nhiêu chất ô nhiễm. Thứ ba, họ cần cân nhắc cách tốc độ dòng chảy của nước hoặc khí thay đổi. Thứ tư, họ phải xem thời gian tiếp xúc giữa than hoạt tính và chất ô nhiễm là bao lâu. Thứ năm, họ cần nghĩ đến cách họ sẽ xử lý chất thải. Thứ sáu, họ phải làm việc trong phạm vi ngân sách của mình. Và thứ bảy, họ cần cân nhắc không gian mà họ có. Nếu bạn có một quy trình theo mẻ với các đợt tăng đột biến thỉnh thoảng về ô nhiễm, sự linh hoạt của PAC khiến nó trở thành lựa chọn tốt. Nhưng nếu bạn có một quy trình liên tục với tốc độ dòng chảy ổn định, GAC có thể mang lại cho bạn tỷ lệ hoàn vốn đầu tư tốt hơn. Một số người cũng đang bắt đầu sử dụng các hệ thống lai. Họ sử dụng GAC cho sự bảo vệ thường xuyên và có khả năng tiêm PAC khi có giai đoạn nhu cầu cao.