Aktivkohle in Pulverform vs. Granulat: Wie wähle ich?

Aktivkohle ist ein poröses Kohlenstoffmaterial mit einer extrem hohen spezifischen Oberfläche und einem starken Adsorptionsvermögen. Sie spielt eine wichtige Rolle für den Umweltschutz, die industrielle Produktion und das tägliche Leben.

Als effizientes Adsorptionsmittel findet Aktivkohle breite Anwendung in der Wasseraufbereitung, Luftreinigung, Lebensmittelverarbeitung und anderen Bereichen. Unter den vielen Aktivkohleprodukten sind pulverförmige Aktivkohle (PAC) und granulierte Aktivkohle (GAC) die beiden gängigsten Formen.

Dieser Artikel enthält einen ausführlichen Vergleich und eine Analyse dieser beiden Aktivkohletypen und geht auf ihre Unterschiede ein, damit Sie eine fundierte Entscheidung treffen können.

Was ist pulverisierte Aktivkohle?

Pulverförmige Aktivkohle ist ein feines Pulver mit einer Partikelgröße von weniger als 0,18 mm, das in der Regel als schwarzes Pulver erscheint. AKPF hat eine größere äußere Oberfläche, wodurch sie eine schnellere Adsorptionsrate in einem kürzeren Zeitraum bieten kann.

Aufgrund seiner feinen Partikel bildet AKPF bei der Verwendung jedoch leicht Suspensionen, die zusätzliche Trennschritte erfordern.

Produktionsmethoden

Die Herstellungsverfahren für AKPF werden hauptsächlich in physikalische und chemische Verfahren unterteilt. Bei der physikalischen Methode werden hochwertige Fruchtschalen oder Sägemehl verwendet, die nach der Dampfaktivierung raffiniert und gemahlen werden, um Aktivkohle mit einer großen spezifischen Oberfläche und Adsorptionskapazität zu erhalten.

Bei der chemischen Methode werden die Sägespäne gesiebt und getrocknet, mit chemischen Aktivatoren (z. B. Zinkchlorid) gemischt und anschließend in einem Aktivierungsofen verkohlt und aktiviert. Nach dem Waschen, Entwässern, Trocknen und Mahlen erhält man das Endprodukt, pulverisierte Aktivkohle.

Rohmaterialien und gängige Größen

Pulveraktivkohle ist ein poröses Kohlenstoffmaterial mit großer Oberfläche, das normalerweise aus organischen Materialien wie Holz, Kokosnussschalen oder Kohle hergestellt wird. Diese Rohstoffe werden einem speziellen Aktivierungsverfahren unterzogen, bei dem zahlreiche Poren und Risse in der Kohlenstoffstruktur entstehen, die der Aktivkohle starke Adsorptionsfähigkeiten verleihen.

Die gängigen PAC-Größen werden in der Regel in Maschenzahlen ausgedrückt, die sich auf die Partikelgröße oder Feinheit des Materials beziehen. Die Maschenzahl ist definiert als die Anzahl der Öffnungen pro Quadratzoll eines Siebs, durch die das Material hindurchgehen kann.

Je größer die Maschenzahl, desto kleiner die Partikel. Je nach Anwendung werden unterschiedliche Maschenweiten gewählt. Die gebräuchlichsten Maschenweiten sind 100, 200 und 325. In der Abwasserreinigung beispielsweise verwenden wir in der Regel Aktivkohle mit 200 Maschen.

Hauptanwendungsbereiche

Aufgrund seiner hohen spezifischen Oberfläche hat pulverförmiger Kohlenstoff eine sehr hohe Adsorptionskapazität. AKPF kann organische Schadstoffe, Pigmente, Gerüche und vieles mehr in Wasser schnell adsorbieren und wird daher in vielen Bereichen eingesetzt:

• Wasseraufbereitung: Für die Notfallbehandlung oder die kommunale Wasseraufbereitung
• Abwasserbehandlung: Zur Entfernung refraktärer organischer Stoffe und Schwermetalle
• Lebensmittelindustrie: Zur Entfärbung und Reinigung von flüssigen Lebensmitteln
• Pharmazeutische Industrie: Für die Veredelung von Medikamenten und die Entfernung von Pigmenten
• Behandlung von Verbrennungsabgasen: Effektive Adsorption und Entfernung von Schadstoffen wie Schwefel, Dioxinen und Quecksilber im Rauchgas
• Bodenverbesserung: Zur Verbesserung der Bodeneigenschaften und zur Verringerung des Gehalts an Schwermetallen und organischen Stoffen im Boden

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Was ist körnige Aktivkohle?

Granulierte Aktivkohle erscheint in der Regel als unregelmäßiges Granulat mit einer Partikelgröße von 0,2 bis 5 mm. Granulat-Aktivkohle hat eine harte Oberfläche und eine komplexe innere Porenstruktur, die ihr eine gute mechanische Festigkeit und Stabilität während des Gebrauchs verleiht.

Aufgrund ihrer größeren Partikelgröße hat GAC einen geringeren Druckverlust und eignet sich für den Einsatz in Festbett- oder Wanderbettanlagen.

Produktionsmethoden

Die Herstellung von granulierter Aktivkohle umfasst in der Regel physikalische und chemische Aktivierungsverfahren. Der physikalische Aktivierungsprozess umfasst zwei Stufen: die Verkohlung des Rohmaterials und die Hochtemperaturaktivierung.

Zunächst wird das Rohmaterial (z. B. Kohle, Holz, Kokosnussschalen usw.) in einer sauerstofffreien Umgebung auf 500-800 °C erhitzt, um es zu verkohlen.

Anschließend werden bei einer hohen Temperatur von 700-1100 °C Aktivatoren wie Dampf, Kohlendioxid oder Luft zur Aktivierung zugeführt.

Bei der chemischen Aktivierung wird das Rohmaterial mit Aktivatoren (z. B. Zinkchlorid, Phosphorsäure usw.) gemischt und bei niedrigeren Temperaturen (400-700 °C) direkt aktiviert.

Rohmaterialien und gängige Größen

Granulierte Aktivkohle kann aus verschiedenen kohlenstoffhaltigen Materialien hergestellt werden. Die Wahl des Materials hat großen Einfluss auf die Leistung und Wirksamkeit der Aktivkohle, weshalb es wichtig ist, die verschiedenen Materialien zu kennen.

Granulierte Aktivkohle wird hauptsächlich aus Kohle, Kokosnussschalen und Fruchtschalen hergestellt. Zu den kohlebasierten Materialien gehören Steinkohle, Anthrazit und Braunkohle, während zu den Fruchtschalen hauptsächlich Walnuss- und Aprikosenschalen gehören.

Die gebräuchlichen Größen von GAC werden in der Regel in Maschenzahlen angegeben. Übliche Größen sind 4-8 Maschen, 8-16 Maschen, 8-30 Maschen, 4-6 Maschen, 12-30 Maschen und 12-40 Maschen. Verschiedene Anwendungen erfordern unterschiedliche Aktivkohlegrößen. Zum Beispiel bei Goldgewinnungverwenden wir in der Regel Aktivkohle mit 6-12 Maschen.

Hauptanwendungsbereiche

Granulierte Aktivkohle ist in verschiedenen Bereichen weit verbreitet und spielt in vielen Branchen eine wichtige Rolle bei der Verbesserung der Lebensqualität, dem Schutz der Umwelt und der Förderung der Gesundheit:

• Wasseraufbereitung: Zur Entfernung von organischen Verunreinigungen, Gerüchen und Pigmenten aus dem Wasser
• Luftreinigung: Zur Adsorption von Schadstoffen aus Industrieabgasen und Innenraumluft
• Lebensmittelverarbeitung: Wird zur Entfärbung, Desodorierung und Reinigung verwendet
• Pharmazeutische Industrie: Für die Reinigung von Medikamenten und die Adsorption von Toxinen
• Metallrückgewinnung: Für die Rückgewinnung und Reinigung von Edelmetallen
• Katalytische Anwendungen: Wird als Katalysator oder Katalysatorträger verwendet und findet breite Anwendung bei chemischen Reaktionen.

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Hauptunterschiede zwischen PAC und GAC

Unter den verschiedenen Arten von Aktivkohle werden häufig PAC und GAC verglichen. Obwohl beide eine hohe Adsorptionsleistung aufweisen, gibt es doch erhebliche Unterschiede. Hier werden wir eine detaillierte vergleichende Analyse dieser beiden Arten von Aktivkohle unter den folgenden Aspekten durchführen:

Partikelgröße und Oberfläche

Granulierte Aktivkohle hat eine größere Partikelgröße (0,2-5 mm), während PAC eine Partikelgröße von weniger als 0,18 mm hat. Dieser Unterschied bedeutet, dass AKPF eine größere äußere Oberfläche hat, was eine schnellere Adsorptionsrate in kurzer Zeit ermöglicht. Die innere Porenstruktur von AKPF ist jedoch besser entwickelt, und die Gesamtoberfläche kann mit der von AKPF vergleichbar oder höher sein.

Adsorptionsvermögen

Kurzfristig weist AKPF in der Regel eine höhere Adsorptionskapazität auf, da sie eine größere äußere Oberfläche und eine schnellere Diffusionsrate aufweist. Bei langfristiger Verwendung kann AKPF jedoch eine höhere Adsorptionskapazität aufweisen, da ihre interne Porenstruktur kontinuierlich Schadstoffe adsorbieren kann.

Regenerationsfähigkeit

Ein wesentlicher Vorteil von GAC ist ihre hervorragende Regenerationsfähigkeit. Durch thermische, chemische oder biologische Regenerationsverfahren kann AKPF mehrfach wiederverwendet werden, was ihre Lebensdauer erheblich verlängert. Im Gegensatz dazu wird AKPF in der Regel nur einmal verwendet, wobei der Regenerationsprozess komplex und unwirtschaftlich ist.

Nutzungsdauer

Dank ihrer Regenerationsfähigkeit und besseren mechanischen Festigkeit hat körnige Aktivkohle im Allgemeinen eine viel längere Lebensdauer als AKPF. In Festbettsystemen kann AKG über Monate oder sogar Jahre hinweg kontinuierlich eingesetzt werden, während AKPF in der Regel nur einige Stunden bis Tage lang verwendet wird.

Kosten-Faktoren

Was die Erstinvestition betrifft, so ist AKPF in der Regel günstiger als GAC. In Anbetracht der Regenerationsfähigkeit und der langen Lebensdauer der AKPF kann die körnige Aktivkohle jedoch langfristig kostengünstiger sein. Der spezifische Kostenvorteil hängt vom Anwendungsszenario und den Behandlungsanforderungen ab.

Vergleich von GAC und PAC Anwendungsbereich

Pulverförmige Aktivkohle und granulierte Aktivkohle haben jeweils ihre Vorteile und weisen einzigartige Anwendungen und geeignete Szenarien auf. Im Folgenden werde ich sie im Hinblick auf die Wasseraufbereitung, Luftreinigung und industrielle Prozesse vergleichen.

Wasseraufbereitung

Im Bereich der Wasseraufbereitung haben sowohl GAC als auch PAC einzigartige Anwendungsvorteile. GAC wird in der Regel zur kontinuierlichen Verbesserung der Wasserqualität eingesetzt, z. B. zur Tiefenbehandlung von kommunalen Wasserversorgungssystemen oder zur Reinigung von Industriewasser. Sie kann organische Verunreinigungen, Gerüche und Desinfektionsnebenprodukte wirksam aus dem Wasser entfernen.

PAC ist besser geeignet, um plötzliche Probleme mit der Wasserqualität oder saisonale Verschmutzungen wie Geruchsprobleme durch Algenblüten zu bekämpfen. AKPF kann schnell zugegeben werden und bietet eine effiziente Behandlung in kurzer Zeit.

Luftreinigung

Bei der Luftreinigung wird häufig Aktivkohle in Granulatform verwendet. Sie kann in Luftfiltern eingesetzt werden, um VOC (flüchtige organische Verbindungen) und Gerüche aus Industrieabgasen und der Innenraumluft zu entfernen. GAC-Filter können über einen langen Zeitraum verwendet werden und müssen nur regelmäßig ausgetauscht oder regeneriert werden.

PAC wird in der Luftreinigung nur in relativ begrenztem Umfang eingesetzt, hauptsächlich in einigen speziellen Pulverinjektionssystemen.

Industrielle Prozesse

In industriellen Prozessen hängt die Wahl zwischen GAC und PAC von der jeweiligen Anwendung ab. In der Lebensmittelindustrie beispielsweise wird granulierte Aktivkohle häufig in Festbettsystemen für die kontinuierliche Entfärbung und Reinigung von flüssigen Lebensmitteln eingesetzt.

Pulveraktivkohle wird eher in Batch-Prozessen verwendet, z. B. bei der schnellen Entfärbung von Sirupen. In der pharmazeutischen Industrie kann GAC für kontinuierliche Arzneimittelreinigungsprozesse eingesetzt werden, während PAC für die schnelle Entfernung spezifischer Verunreinigungen verwendet werden kann.

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Schlussfolgerung

Pulverförmige Aktivkohle und granulierte Aktivkohle, die beiden Hauptformen von Aktivkohle, haben jeweils ihre eigenen Eigenschaften und Anwendungsvorteile.

AKPF spielt aufgrund ihrer schnellen Adsorption und flexiblen Zugabe eine wichtige Rolle bei der Notfallbehandlung und bei bestimmten industriellen Prozessen. AKPF nimmt aufgrund ihrer Regenerierbarkeit, langen Lebensdauer und Eignung für kontinuierliche Behandlungssysteme eine wichtige Stellung in der Wasseraufbereitung, Luftreinigung und anderen Bereichen ein.

Die Entscheidung, ob Pulver- oder Granulatkohle verwendet werden soll, erfordert eine umfassende Abwägung von Anwendungsbedarf, Behandlungszielen, Kosteneffizienz und Systemanforderungen.

Als Aktivkohle-Lieferant kann Tingyuan Activated Carbon Company, egal ob Sie sich für pulverförmige Aktivkohle oder granulierte Aktivkohle entscheiden, hochwertige Produkte und professionelle technische Unterstützung anbieten, um Ihnen bei der Lösung verschiedener Reinigungs- und Adsorptionsanforderungen zu helfen. Fühlen Sie sich frei zu Kontaktieren Sie uns zu jeder Zeit!

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