Le charbon actif est un matériau adsorbant multifonctionnel largement utilisé dans le traitement de l'eau, la purification de l'air et le contrôle des gaz industriels. En fonction de l'utilisation spécifique et des exigences de performance, le charbon actif est classé en plusieurs types, les deux formes les plus courantes étant le charbon actif en granulés et le charbon actif en pastilles.
Bien qu'ils diffèrent par leur forme, leur capacité d'adsorption et leurs applications, ils jouent tous deux un rôle important dans leurs domaines respectifs. Cet article présente une analyse détaillée de la comparaison entre le charbon actif en granulés et en pastilles afin d'aider les utilisateurs à choisir le produit adapté à leurs besoins spécifiques.
Qu'est-ce que le charbon actif en grains ?
Les charbon actif en granulés est généralement de forme arrondie ou irrégulière et est produit à partir de diverses matières carbonées telles que les coquilles de noix de coco, le charbon de bois, le bois et d'autres matières organiques par activation physique ou chimique. Le charbon actif granulaire a généralement une grande surface spécifique, ce qui lui permet d'avoir une grande capacité d'adsorption des polluants.
Méthode de production
La production de charbon actif en grains se fait généralement par activation physique ou chimique. L'activation physique comprend deux étapes : la carbonisation de la matière première et l'activation à haute température. Tout d'abord, la matière première (charbon de bois, bois, coquille de noix de coco, etc.) est chauffée en l'absence d'oxygène à 500-800 °C pour la carbonisation.
Il est ensuite soumis à des températures de 700 à 1100 °C avec un agent activant, tel que la vapeur, le dioxyde de carbone ou l'air. L'activation chimique consiste à mélanger la matière première avec un agent activant (comme le chlorure de zinc ou l'acide phosphorique) et à l'activer directement à des températures plus basses (400-700 °C).
Avantages et inconvénients
Le charbon actif en grains est un matériau adsorbant important. Ses avantages et ses inconvénients sont présentés ci-dessous :
Avantages :
- Excellente capacité d'adsorption : Sa grande surface spécifique le rend efficace pour le traitement de l'eau et la purification de l'air.
- Longue durée de vie : Le CAG convient aux applications à long terme en raison de sa capacité de régénération.
- Polyvalence : Il est utilisé dans de nombreux domaines, tels que le traitement de l'eau, la purification de l'air, la récupération de l'or, l'industrie alimentaire et des boissons, entre autres.
Inconvénients :
- Faible débit : La taille plus importante des particules rend le CAG moins fluide, ce qui peut entraîner une vitesse de traitement plus lente.
- Nécessite une litière profonde : Pour les applications à grande échelle, un lit de charbon profond est nécessaire, ce qui prend plus de place.
Principaux domaines d'application
Le CAG est largement utilisé dans divers domaines en raison de sa grande capacité d'adsorption :
- Traitement de l'eau : Pour éliminer les contaminants organiques, les odeurs et la couleur.
- Purification de l'air : Pour absorber les gaz industriels et les substances nocives dans l'air intérieur.
- Transformation des aliments : Pour la décoloration, la désodorisation et la purification.
- Industrie pharmaceutique : Pour purifier les médicaments et adsorber les toxines.
- Récupération des métaux : Pour la récupération et la purification des métaux précieux, tels que l'or.
- Applications catalytiques : Comme catalyseur ou support dans diverses réactions chimiques.
Qu'est-ce que les pastilles de charbon actif ?
Les charbon actif en pastilles est obtenu en comprimant le charbon actif en cylindres de diamètre et de longueur définis. La structure des granulés permet une meilleure efficacité d'adsorption à un débit donné, ce qui en fait un produit idéal pour les applications nécessitant un traitement rapide.
Méthode de production
La production de charbon actif en granulés comprend la sélection des matières premières, la carbonisation, l'activation, le moulage, le séchage, le criblage, le post-traitement et l'emballage. Dans un premier temps, la porosité du charbon de bois est augmentée par la carbonisation et l'activation. Les granulés sont ensuite moulés par compression ou extrusion, puis séchés, criblés et soumis à d'autres traitements nécessaires pour garantir la qualité et la stabilité du produit.
Avantages et inconvénients
Le charbon actif en granulés est un adsorbant largement utilisé, dont les avantages et les inconvénients sont les suivants :
Avantages :
- Débit élevé : Les granulés sont plus fluides, ce qui permet un débit plus élevé pendant le traitement.
- Bonne densité d'empilage : Dans le même volume, les granulés peuvent supporter un débit plus élevé et sont plus compacts.
- Régénération facile : Sa forme permet une régénération plus facile, soit physiquement, soit chimiquement, ce qui prolonge sa durée de vie.
Inconvénients :
- Capacité d'adsorption plus faible : Bien qu'efficace, sa capacité d'adsorption par unité de masse est généralement inférieure à celle du charbon actif en grains, ce qui nécessite des remplacements plus fréquents.
- Coût plus élevé : Il est plus complexe à produire, ce qui le rend généralement plus cher que le charbon actif en granulés.
Principaux domaines d'application
Grâce à ses propriétés physiques et chimiques uniques, le charbon actif en granulés est largement utilisé dans divers domaines :
- Traitement des gaz industriels : Efficace pour éliminer les substances nocives et les odeurs dans les gaz industriels, tels que les composés organiques volatils (COV), les gaz malodorants et le sulfure d'hydrogène (H₂S).
- Purification de l'air : Il est efficace pour éliminer les gaz, les odeurs et les polluants nocifs tels que le formaldéhyde, le benzène et l'ammoniac.
- Désulfuration et dénitrification : Pour l'élimination du H₂S dans les gaz tels que le biogaz, le gaz de charbon, le gaz naturel et les gaz de charge chimique.
- Récupération des solvants : Il peut adsorber et éliminer les solvants organiques, ce qui favorise la réutilisation des ressources.
Analyse comparative du charbon actif en granulés et du charbon actif en boulettes
Le charbon actif en granulés et le charbon actif en pastilles sont largement utilisés comme matériaux d'adsorption efficaces. Cependant, il existe des différences significatives entre les deux sous plusieurs aspects. Un résumé de leur comparaison est présenté ci-dessous :
| Fonctionnalité | Charbon actif en granulés | Boulettes de charbon actif |
|---|---|---|
| Formulaire | Particules irrégulières | Cylindrique |
| Structure | Structure poreuse plus complexe, surface plus importante | Structure poreuse plus simple, surface plus petite |
| Capacité d'adsorption | Le maire | Menor |
| Durée de vie | Plus long | Plus court |
| Vitesse de traitement | Plus lent | Plus rapide |
| Scénario d'utilisation | Conditionneur à lit fluidisé ou conditionneur à lit suspendu | Conditionneur de lit fixe |
| Scénario de mise en œuvre | Applications en phase gazeuse et liquide | Adsorption en phase gazeuse |
Conclusion
Le charbon actif en grain et le charbon actif en colonne ont chacun leurs propres avantages et le choix dépend des exigences spécifiques de l'application. Le charbon actif en granulés convient aux applications nécessitant une capacité d'adsorption élevée et une utilisation prolongée, tandis que le charbon actif en colonne convient aux scénarios nécessitant un traitement rapide ou des débits élevés.
La compréhension des caractéristiques et du champ d'application des deux types de charbon actif peut aider les utilisateurs à faire le meilleur choix en fonction de leurs besoins réels. Si vous êtes à la recherche de la bonne solution de charbon actif pour vos besoins de purification, veuillez contacter nous contacter et notre équipe de professionnels répondra à vos différents besoins.
Questions fréquemment posées
Le charbon actif en granulés est généralement constitué de petites particules de forme irrégulière, tandis que le charbon actif en pastilles est cylindrique. Le charbon actif en granulés a une plus grande surface de contact pendant l'adsorption en raison de sa forme irrégulière, tandis que le charbon actif en colonne est plus facile à remplir et à remplacer en raison de sa forme régulière.
Le charbon actif en grains est couramment utilisé dans le traitement de l'eau, la purification de l'air et d'autres applications nécessitant une grande efficacité d'adsorption. Le charbon actif en colonne, quant à lui, est souvent utilisé pour la purification des gaz et la récupération des solvants organiques en raison de sa structure stable.
Le charbon actif en grains est mieux adapté au traitement de l'eau en raison de sa grande surface spécifique et de sa structure microporeuse, qui permet d'éliminer efficacement les polluants organiques et le chlore de l'eau.
Oui, le charbon actif en granulés est plus facile à remplacer et à recharger en raison de sa forme régulière et plus facile à automatiser.
Tous deux peuvent être régénérés thermiquement ou chimiquement pour restaurer leur capacité d'adsorption, mais l'efficacité et le coût de la régénération peuvent varier en fonction du type de charbon actif et des conditions d'utilisation.