Одним из многих видов простых и малозатратных производств является производство активированного угля.
Это обусловлено тем, что:
•во-первых, активированный уголь производится из дешевого возобновляемого сырья — торфа, отходов деревообработки и сельского хозяйства, в том числе из виноградной лозы, фруктовых косточек, костры льна и конопли;
•во-вторых, оборудование для производства активированного угля легко изготавливается, простое в использовании и, соответственно, недорого стоит.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ УСТАНОВКА
1 — электродвигатель; 2 — клиноременная передача; 3 — редуктор; 4 — цепная передача; 5 — экструдер; 6 — электрообогреватель; 7 — подшипник скольжения; 8 — датчики температуры; 9 — питатель; 10 — смеситель; 11 — загрузочный бункер; 12 — цепная передача; 13 — электродвигатель; 14 — редуктор; 15 — активатор; 16 — водный фильтр; 17 — бункер-охладитель; 18 — вытяжной зонд.
ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
Активированный уголь получают путем термической обработки древесного сырья с последующей активацией в присутствии окислителей. Технологический процесс состоит из нескольких этапов, первым из которых является карбонизация. При карбонизации осуществляют термическую обработку, в результате которой получают так называемый древесный уголь – уголь-сырец.
На втором этапе обработки его подвергают активации для получения специфической структуры пор и улучшения адсорбционных свойств.
Процесс химической активации заключается в обработке угля солями (карбонатами, сульфатами, нитратами), которые при высокой температуре выделяют газ — активатор или кислотами — окислителями (азотной, серной, фосфорной и др.)
Полученный этим способом уголь называют в соответствии с применяемым реагентом (например, уголь хлорцинковой активации). Химическую активацию проводят при температуре 200-650 ° С.
Парогазовая активация проводится при температуре 800-1000 °С в определенных строго контролируемых технологами условиях (при использовании этого метода, в частности, выделяется опасный для здоровья угарный газ).
Активация водяным паром позволяет получать угли с внутренней площадью поверхности до 1500 кв. м на 1 грамм угля.
Активные угли выпускаются в виде цилиндрических и сферических гранул, зерен неправильной формы или мелкодисперсного порошка. Размеры фракций определены государственными стандартами (ДСТУ) для различных марок активированного угля.
Древесный неактивированный уголь
Структура формирования пор угля
Измельченный активированный уголь
Таблетированный активированный уголь
ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОИЗВОДСТВА
Главное преимущество этого производства — незаполненные рынки сбыта: фармакология (таблетки активированного угля), некоторые отрасли химической промышленности, производство промышленных или бытовых фильтров (в том числе и популярных сегодня фильтров для очистки водопроводной воды).
Активированный уголь используется даже в табачной промышленности: многие современные сигареты обеспечены угольным фильтром. Таким образом проблем реализацией, так же как с производством активированного угля, при грамотном ведении бизнеса быть не должно.
ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ПРИВЛЕКАТЕЛЬНОСТЬ
Рентабельность производства значительно повышается за счет использования летучих продуктов пиролиза. Она может составлять 200-300 % общей рентабельности производства активированного угля.
СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ
Активированный уголь широко применяют как адсорбент, поглощающий пары газовых выбросов (например, при очистке воздуха от сероуглерода CS2), улавливания паров летучих растворителей, для очистки водных растворов (сахарных сиропов и спиртных напитков), питьевой и сточных вод, в противогазах, в вакуумной технике, для создания сорбционных насосов, в газоадсорбционной хроматографии, для очистки крови, поглощения вредных веществ из желудочно-кишечного тракта и др.
ПАТЕНТНАЯ ЗАЩИЩЕННОСТЬ
