Уголь активный древесный
Активированный (или активный) уголь (от лат. carbo activatus) - это адсорбент, то есть вещество с высоко развитой пористой структурой. Это вещество, которое получают из различных углеродсодержащих материалов органического происхождения:
-
древесный уголь (марки активированного угля БАУ-А, ОУ-А, ДАК и др.),
-
каменноугольный кокс (марки активированного угля АГ-3, АГ-5, АР и др.),
-
нефтяной кокс,
-
кокосовый уголь и др.
Данный продукт, содержащий огромное количество пор, обладает высочайшей удельной поверхностью на единицу массы, вследствие чего обладает высокой адсорбцией. В зависимости от способа производства, один грамм активированного угля имеет поверхность от 500 до 1500 м2.
Производство
Суть процесса активации заключается во вскрытии пор, которые находятся в углеродном материале в закрытом состоянии. Это возможно либо термохимически, заранее пропитав материал раствором хлорида цинка, карбоната калия или некоторыми другими соединениями и нагрев без доступа воздуха. Либо это возможно путём обработки перегретым паром или углекислым газом или их смесью при температуре 800-850 градусов.
Весьма популярен приём подачи в аппарат для активации одновременно с насыщенным паром ограниченного количества воздуха. Часть угля сгорает, достигая в реакционном пространстве необходимой температуры. Выход активного угля в этом варианте процесса значительно сокращается. Значение удельной поверхности пор у лучших марок активных углей может достигать 1800-2200 м2 на 1 г угля.
Различают макро-, мезо- и микро- поры. Уголь должен производиться с различными соотношениями размеров пор, в зависимости от размеров молекул, которые необходимо удержать на поверхности угля.
Применение
Активированный уголь используют в:
-
Пищевой промышленности: Обесцвечивание сахарных сиропов, Очистка крахмалопаточных растворов, Очистка и отделка растительного и животного масла и жиров, Производство органических кислот (лимонная, молочная и др.)
-
Химической промышленности: Очистка минеральных масел, Очистка органических кислот, Рекуперация органических растворителей, Очистка электролитов, гальванопроизводство
-
Фармацевтической промышленности: Для улучшения системы диализа, Основа при изготовлении катализаторов, Производство синтетического каучука и поливинилхлоридных смол
-
Охране окружающей среды:
-
Топливно-энергетической промышленности: Очистка оборотных вод, Очистка парового конденсата
-
Нефте-газодобывающей и перерабатывающей промышленности: Ликвидация разливов нефти и нефтепродуктов, Очистка растворов, паров, газов при переработке нефти
-
Металлургической промышленности: Извлечение драгоценных металлов
Классификация
Активированный уголь подразделяется:
-
по типу сырья, из которого он произведен (каменный уголь, древесина, кокос и т. д.),
-
по способу активации (термохимическая и паровая),
-
по назначению (газовые, рекуперационные, осветляющие и угли-носители катализаторов-химосорбентов),
-
по форме выпуска.
На сегодняшний день производство активированного угля осуществляется, в основном в следующих формах:
-
порошковый активный уголь,
-
формованный активный уголь,
-
ткань, пропитанная активным углем,
-
гранулированный (дробленый, частицы неправильной формы) активный уголь,
-
экструдированный (цилиндрические гранулы) активный уголь.
Уголь активный древесный дробленый ГОСТ 6217-74
Данный стандарт распространяется на активный древесный уголь, который производят из древесного угля марки А, обрабатывая его водяным паром при температуре превышающей порог 800°,С предварительным или последующим дроблением. Активный древесный дробленый уголь разработан для адсорбции из жидких сред и других целей.
В зависимости от области применения, активный древесный дробленый уголь производят четырех марок:
-
БАУ-А - в ликероводочном производстве и для адсорбции из растворов и йодных сред;
-
БАУ-Ац - для наполнения ацетиленовых баллонов;
-
ДАК - для очистки парового конденсата от масла и других примесей;
-
БАУ-МФ - для адсорбции из водных сред в фильтровальных установках.
По физико-химическим показателям, необходимо, чтобы активный древесный дробленый уголь соответствовал требованиям и нормам, указанным в таблице
| Наименование показателя | Норма для марки | |||
| БАУ-А | БАУ-Ац | ДАК | БАУ-МФ | |
| 1. Внешний вид | Зерна черного цвета без механических включений | Зерна черного цвета без механических примесей | ||
| 2. Адсорбционная активность по йоду, %, не менее | 60 | 60 | 30 | 70 |
| 3. Суммарный объем пор по воде см3/г, не менее | 1,6 | 1,7 | 1,4 | не нормируется |
| 4. Насыпная плотность г/дм3, не более | 240 | 240 | не нормируется | |
| 5. Фракционный состав, массовая доля остатка на сите с полотном: | ||||
| № 36, % , не более | 2,5 | 2,5 | 2,5 | – |
| № 10, % , не менее | 95,5 | 95,5 | 95,5 | – |
| на поддоне, %, не более | 2,0 | 2,0 | 2,0 | – |
| № 15, % , не более | – | – | – | 25 |
| № 5, % , не менее | – | – | – | 70 |
| на поддоне, %, не более | – | – | – | 5 |
| 6. Массовая доля золы, %, не более | 6 | 7 | 6 | 10 |
| 7. Массовая доля влаги, %, не более | 10 | 10 | 10 | 10 |
| 8. Прочность, % не менее | – | – | – | – |
Примечания:
-
1
Массовая доля остатка на поддоне активного древесного дробленого угля марки БАУ-А, разработанного для ликероводочной промышленности, не должна превышать 1,0 %.
-
2
По согласованию производителя с потребителем, допустима массовая доля влаги в угле до 15 % с пересчетом фактической массы на 10% влажность.
Уголь активный осветляющий древесный порошкообразный ГОСТ 4453-74.
Данный стандарт имеет отношение исключительно к активному осветляющему древесному порошкообразному углю, который получают посредством обработки древесного угля-сырца водяным паром при температуре превышающей 800°С с последующим измельчением.
Активный осветляющий древесный порошкообразный уголь предназначен для очистки пищевых, фармацевтических и других продуктов, а также разнообразных растворов.
В зависимости от области применения, активный осветляющий древесный порошкообразный уголь производят четырех марок:
-
ОУ-А - осветляющий уголь сухой щелочной предназначается для очистки сиропов в сахарорафинадной промышленности, воды и растворов в производствах органических кислот, масел и жиров;
-
ОУ-Б - осветляющий уголь влажный кислый предназначается для очистки медицинских препаратов, растворов в крахмало-паточных производствах и на гидролизных заводах;
-
ОУ-В - осветляющий уголь сухой щелочной предназначается для очистки и осветления различных растворов в отраслях пищевой промышленности;
-
ОУ-Г - осветляющий уголь сухой щелочной предназначается для очистки жидкостей от высокомолекулярных смолистых и окрашивающих примесей в органическом синтезе.
По физико-химическим показателям, необходимо, чтобы активный осветляющий древесный порошкообразный уголь соответствовал требованиям и нормам, указанным в таблице.
| Наименование показателя | Норма для марки | |||
| ОУ-А | ОУ-Б | ОУ-В | ОУ-Г | |
| 1. Внешний вид | Тонкодисперсный порошок черного цвета, не содержащий посторонних включений |
|||
| 2. Адсорбционная активность по индикатору в миллиграммах на 1 г продукта, не менее | ||||
| по метиленовому голубому или метиленовому синему | 225 | 210 | не нормируется | |
| по метиленовому оранжевому | 210 | 205 | не нормируется | |
| 3. Адсорбционная активность по мелассе, %, не менее | 100 | 100 | 75 | 50 |
| 4. Массовая доля золы, %, не более | 10 | 6 | 10 | 10 |
| 5. Массовая доля влаги, %, не более | 10 | 58 | 10 | 10 |
| 6. Массовая доля водорастворимой золы, %, не более | 2 | 1 | 2 | 2 |
| 7. рН водной вытяжки | не нормируется | 4 – 6 | не нормируется | |
| 8. Степень измельчения, остаток на сетке 0,1 К, %, не более | 5 | – | 5 | 5 |
| 9. Массовая доля соединений железа в пересчете на Fe, %, не более | 0,2 | 0,2 | 0,2 | 0,2 |
| 10. Содержание водорастворимых соединений железа | отсутствие | |||
Примечания:
-
1
Для угля, произведенного для фармацевтической промышленности, массовая доля соединений железа не должна превышать 0,05%.
-
2
По согласованию с потребителем допустима массовая доля влаги в сухом щелочном угле до 15% с пересчетом фактической массы на 10%-ную влажность.
-
3
По согласованию с потребителем адсорбционную активность угля оценивают по одному из показателей - метиленовому голубому или синему, метиловому оранжевому или мелассе.
-
4
Показатель 7 таблицы для угля марки ОУ-А определяют только для витаминной промышленности.
Упаковка, транспортирование и хранение
Активный древесный уголь упаковывают в четырех и пятислойные бумажные мешки по ГОСТ 2226-88 марок НМ с полиэтиленовым вкладышем (ГОСТ 19360-74), ПМ, ВМ или ВМП.
Бумажные мешки с углем зашивают машинным способом пряжей из вискозного волокна, хлопчатобумажной пряжей или другой, обеспечивая прочность упаковки. Полиэтиленовые вкладыши и мешки запаивают или зашивают машинным способом.
Активный древесный уголь перевозят транспортом всех видов, исключая лишь воздушный, в крытых транспортных средствах, соответствуя правилам перевозки грузов на данном виде транспорта. Уголь по железной дороге и при водных перевозках переправляют пакетами в соответствии с ГОСТ 26663-85 и ГОСТ 24597-81.
Активный древесный уголь хранят в упаковке предприятия - изготовителя в закрытых чистых складских помещениях, защищенных от грунтовых вод и атмосферных осадков. Транспортирование и хранение активного угля вместе с продуктами, которые выделяют в атмосферу пары и газы, запрещено.
Гарантийный срок хранения – 36 месяцев со дня производства. Для угля марки ОУ-Б – 12 месяцев.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Активный древесный уголь не обладает вредными для организма человека свойствами, однако пыль, при попадании в легкие человека, может вызывать заболевания.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) пыли активного угля в воздухе рабочих помещений - 10 мг/м3.
Активный уголь относится к 3-му классу опасности.
Упаковка, транспортирование и хранение
Активный древесный уголь упаковывают в четырех и пятислойные бумажные мешки по ГОСТ 2226-88 марок НМ с полиэтиленовым вкладышем (ГОСТ 19360-74), ПМ, ВМ или ВМП.
Бумажные мешки с углем зашивают машинным способом пряжей из вискозного волокна, хлопчатобумажной пряжей или другой, обеспечивая прочность упаковки. Полиэтиленовые вкладыши и мешки запаивают или зашивают машинным способом.
Активный древесный уголь перевозят транспортом всех видов, исключая лишь воздушный, в крытых транспортных средствах, соответствуя правилам перевозки грузов на данном виде транспорта. Уголь по железной дороге и при водных перевозках переправляют пакетами в соответствии с ГОСТ 26663-85 и ГОСТ 24597-81.
Активный древесный уголь хранят в упаковке предприятия - изготовителя в закрытых чистых складских помещениях, защищенных от грунтовых вод и атмосферных осадков. Транспортирование и хранение активного угля вместе с продуктами, которые выделяют в атмосферу пары и газы, запрещено.
Гарантийный срок хранения – 36 месяцев со дня производства. Для угля марки ОУ-Б – 12 месяцев.
ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
Активный древесный уголь не обладает вредными для организма человека свойствами, однако пыль, при попадании в легкие человека, может вызывать заболевания.
Предельно допустимая концентрация (ПДК) пыли активного угля в воздухе рабочих помещений - 10 мг/м3.
Активный уголь относится к 3-му классу опасности.