Ενεργός Άνθρακας – Παραγωγή και Μορφές Προϊόντος

Τα αρχικά υλικά για την παραγωγή ενεργού άνθρακα είναι: πρώτες ύλες που περιέχουν άνθρακα όπως ξύλο, τύρφη, λιγνίτης, λιθάνθρακας, πυρήνες φρούτων όπως κουκούτσια ελιάς, κελύφη καρύδας κ.λπ. Η ενεργοποίηση αυτών των υλικών μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας δύο διαφορετικές μεθόδους.

Στην ενεργοποίηση με αέριο, χρησιμοποιείται ήδη ανθρακωμένο υλικό και εκτίθεται στην οξειδωτική επίδραση ενός ρεύματος αερίου, όπως υδρατμοί, διοξείδιο του άνθρακα, αέρας ή μείγματα αυτών. Η θερμοκρασία ενεργοποίησης είναι περίπου 700–1000°C, οπότε ο άνθρακας καίγεται μερικώς μετά την αντίδραση νερού-αερίου, δημιουργώντας έτσι έναν πορώδη, εξαιρετικά ενεργό σκελετό άνθρακα.

Κατά τη χημική ενεργοποίηση, συνήθως πρώτα αναμειγνύεται μη ανθρακούχο υλικό που περιέχει άνθρακα με αφυδατικές και οξειδωτικές χημικές ουσίες. Το προκύπτον μείγμα θερμαίνεται στη συνέχεια στους 400–800°C. Οι παράγοντες ενεργοποίησης—οι οποίοι μπορεί να περιλαμβάνουν χλωριούχο ψευδάργυρο, φωσφορικό οξύ, θειικό οξύ και άλλα—ακολούθως ξεπλένονται και ανακτώνται.

Η ίδια η ενεργοποίηση πραγματοποιείται σε περιστροφικούς κλιβάνους, κλιβάνους πολλαπλών σταδίων, κλιβάνους άξονα, κλιβάνους ρευστοποιημένης κλίνης ή αντιδραστήρες ρευστοποιημένης κλίνης.

Οι συνήθεις μορφές προϊόντων για τον ενεργό άνθρακα είναι:

σχήματος (κυρίως με τη μορφή κυλινδρικών σφαιριδίων),

σπασμένα (κόκκοι ή θρυμματισμένος ενεργός άνθρακας),

κονιοποιημένο σε καθορισμένα μεγέθη σωματιδίων.

Οι ειδικές μέθοδοι παραγωγής περιλαμβάνουν:

σφαιρικός ενεργός άνθρακας,

ίνες ενεργού άνθρακα ή στρώματα ινών,

οι λεγόμενες «κηρήθρες».

Οι μέθοδοι παρασκευής και ενεργοποίησης, καθώς και η υποκείμενη πρώτη ύλη, επηρεάζουν σημαντικά τις ιδιότητες του ενεργού άνθρακα όσον αφορά την ικανότητα προσρόφησης κατά την εφαρμογή. Συγκεκριμένα, το μέγεθος της εσωτερικής επιφάνειας και η δομή των πόρων εξαρτώνται σε μεγάλο βαθμό από τη διαδικασία ενεργοποίησης.