KMC 10'' Aktif Karbon Filtre FİYATI

AKTİF KARBON NEDİR? KULLANIM ALANLARI NERELERDİR 

Aktif Karbonun Kullanım Alanları

1.Bölüm: Giriş

1.Giriş

Arındırma işlemindeki ana sorun arındırılması istenilen zararları maddelerin çok küçük yoğunluklarda bulunmasıdır. Kirlenmiş suda zararlı maddelerin yoğunluğu on milyon ile bir milyar molekül arasında değişmektedir. Kirlenmiş havada bu oran oldukça düşüktür. Burada on bin ile bir milyon arasında oksijen veya karbondioksit molekülü bulunmaktadır.

Adsorpsiyon (soğurma)’un buradaki amacı büyük hacimli havadaki veya sudaki nispeten düşük orandaki zararlı maddelere ulaşmaktır. Ancak düşük yoğunluğu zararlı maddeler arındırılabilir.

Teknik olarak pratikte genel olarak başlıca maddeler adsorpsiyon işleminde kullanılmaktadır:

  • Aktif karbon

  • Aktif kil

  • Silika jeli

  • Yapay olarak Zeoliten ve taş kömüründen elde edilen moleküler elek

Tesisat alanında zararlı maddelerin adsorpsiyonunda ağırlıklı olarak aktif karbon kullanılmaktadır. Aktif karbon nispeten suyun kendisini kötü adsorbe etmektedir.

Adsorpsiyonun esas etki aktif karbonun yüzeyindeki efektten kaynaklanmaktadır. Zararlı maddeler yüzeyde yoğun olarak hapsedilmektedir. Prensip olarak bunu bütün yüzeylerde yapmaktadırlar. Adsorpsiyon için kullanılan maddelerin avantajları çük büyük bir yüzeye sahip olmalarından kaynaklanmaktadır, böylece çok büyük miktarlarda zararlı maddeleri bağlayabilirler. Büyük yüzey alanı partiküllerin dışında değil içinde bulunması gerekmektedir, bunu aşağıdaki karşılaştırmada görebiliriz:

Her bir kenarı 1cm olan bir karbon küpü 2,2 g ağırlığındadır. 6 adet alana sahip olduğundan 6 yüzey x 1 cm x 1cm = 6 cm2 alana sahiptir. Eğer bu küpü 1.000 adet küçük küplere bölecek olursak, 1.000 ad. küp x 6 yüzey x 1mm x 1mm = 60 cm2. sonra 1.000 adet küp parçacıkları toza dönüştürülmektedir. Şimdi yüzeyleri: 109 ad. küp x 6 yüzey x 10 m x 10 m = 6.000 cm2 bu da 0,60 m2 olmaktadır. Buna karşılık aynı miktardaki aktif karbonun iç yüzey alanı 2.000 m2 olmaktadır.

 

 

 

2.Genel olarak aktif karbon

Aktif karbon yapay olarak üretilen gözenekli süngerimsi yapıya sahip bir karbon grubuna verilen genel bir addır. Mikroskopla yapılan 300 katlık bir büyültmede Hindistancevizi kabuğunun aktif karbon hali, organik maddenin orijinal hücresel yapısının tanınmasını sağlamaktadır. Aktif karbonun moleküler yapısı grafiksel yüzeylerden ancak birkaç atom genişliğindedir. Hexagonal C-Bağları genellikle bozuktur. Bu yapı eksikliğinden dolayı C-bağlarının bozuk olan yerlerinde çeşitli reaksiyon seçenekleri bulunmaktadır.

Gözenekler çaplarına göre şu şekilde sınıflandırılmaktadır:

  • 1 nm’den daha küçük yarıçapa sahip mikro gözenekler

  • 1-25 nm arasındaki yarıçapa sahip meso gözenekler

  • 25 nm’den büyük yarıçapa sahip makro gözenekler

Hindistancevizi kabuğundan üretilen aktif karbonların çoğu mikro gözeneklerden oluşmaktadır.

Aktif karbon su ve havadaki organik maddeleri adsorbe ederek, organik maddelerle kirlenmiş suyu ve kirlenmiş havayı temizler. Zararlı maddeler aktif karbon tarafından tutulmaktadır. Adsorbsiyon tersine çevrilebilen bir süreçtir, zararlı maddeler desorbsiyon veya reaktivasyonla aktif karbondan uzaklaştırılabilirler.

 

3.Aktif Karbonun Üretimi ve Kullanım Alanları

Aktif karbon tezek, taş kömürü, linyit kömürü, odun ve fındık kabuğundan üretilmektedir. Bu ürünler ilk önce kömürleştirilmektedir; bu işlem sırasında çok küçük gözenekler oluşmaktadır. Aktif gözenekler çeşitli komponentlerden (hidrojen, oksijen, azot, kükürt vb.) uzaklaştırılmaktadır. Bu sırada ince gözenekleri tıkayan katranımsı maddeler uzaklaştırılarak karbonun konstrüksiyonu serbest kalır. Bu işlem 900 ile 1.100oC sıcak su buharının yarı mamüle etki etmesiyle gerçekleşir. Bu sırada karbon ile su arasında bir oksidasyonel bir reaksiyon oluşur, hatta bu reaksiyon karbonun iç yüzeylerinde gözeneklerdeki karbonları bile uzaklaştırmaktadır:

C + H2O => CO + CO2 + H2

Aktif karbon çeşitli maddelerin üretilmesinde de kullanılmaktadır, örneğin şekerin üzerindeki kahverenginin temizlenmesi; aynı şekilde evsel yağlar, alkol ve sabun da temizlenmektedir. Aktif karbon aynı zamanda kanın temizlenmesinde yani böbrek hastalarının diyalizinde de kullanılmaktadır.

Aktif karbon çok uzun zamandır kullanılmaktadır. Tıbbın babası olarak adlandırılan Hippokrates bile 2.500 yıl önce hastalarına hafif aktifleştirilmiş kömür vermekteydi. Günümüzde bile halen mide ve bağırsak rahatsızlıklarında kullanılmaktadır.

Aktif karbon ilk defa bilimsel olarak 1785 yılında Lowitz’in çözünmüş maddelerin adsorpsiyonunu keşfettiğinde kullanılmıştır.1812 yılında Susurre çeşitli gazların adsorbe deneyleri hakkında bilgi vermekte, hatta adsorbsiyonun ısıl gelişimini tanımlamaktadır. 19.yy. başlarında Fusinieri ve Bellani havasız çalışan bir mükemmel barometre yapma girişimleri sırasında, katı cisimlerin yüzeylerinde gaz tabakalarının olduğunu bulmuşlardır. 1876 yılında Gips termodinamiğin yardımıyla adsorpsiyon yasasının temellerini oluşturmuştur. 20.yy.’da adsorbsiyon mekanizması (Ostwald-Boedecker-Freundlich Denklemi; Langmuir’in Moleküler Davranışın Kuramı; Brunauer-Emmet-Teller’in Çok Katmanlı Adsorpsiyon [BET] Denklemi)’nin matematiksel olarak tanımlanmıştır. İlk defa 1923 yılında Bayer AG tarafından teknik anlamda büyük ölçekli olarak Alkol ve Benzol buharı adsorbe edilmiştir.

Aktif karbon ilk defa geniş kapsamlı olarak 1.dünya savaşı sırasında kimyasal silahlarda kullanılan klor, hardal gazı ve Phosgen’in temizlenmesinde gaz maskelerinde kullanılmıştır. Bu olaydan 80 yıl sonra aktif karbon istenmeyen kötü kokuların ve toksit gazların neden olduğu zararları yok etmek için kullanılmaya başlanmıştır. Aşağıdaki tabloda aktif karbonun yaygın kullanım alanlarını göstermektedir:

 

Kullanım Alaları

Sorun

Hedef gaz

Kebapçı, restaurant, lokanta

Kebap ve yemek kokuları

Komplike kimyasal bileşikler

Atom santralleri

Radyoaktif izotopların havaya yayılması

İyot, Kripton, ksenon

Poliüretan köpük üretimi

Zehirli gazların havaya karışması

Toluol Diisocyanate

Havalimanları

Kötü kokular ve sağlık

Kerosen (uçak benzini)

Müzeler

Sanat eserlerindeki hasarlar

Kükürt , azot

Tarımsal kimyasal üretimi

Toksit gazların yayılması

Pestiziden

 

Günümüzde tüm dünyada yılda yaklaşık 350.000 tonun üzerinde aktif karbon üretimi gerçekleşmektedir.

 

 


 

Resim 1: aktif karbonun elektron mikroskop görüntüleri, ait olduğu bitkinin hücre yapısını göstermekte ve görünebilen gözenekleri oldukça büyük. Adsorpsiyon için önemli olan gözenekler oldukça küçüktür (Lurgi GmbH)

 

4.Aktif Karbonun Ticari Şekli

Aktif karbon toz, granür veya pellet (çekirdek) şeklinde üretilmektedir. Çeşitli şekillerdeki aktif karbon tanecikleri adsorbe kaplarının içine yerleştirilerek gaz veya sıvıların temizlenmesinde kullanılmaktadır. Gaz veya sıvı temizliğinde sürtünme kayıplarını en aza indirmek için uygun ölçülerde tanecik ve kap seçilir. Aşağıdaki tablo hangi taneciğin hangi temizleme işleminde kullanıldığını özetle göstermektedir:

 

Toz

Garnür

Pellet (Çekirdek)

 

A

B

C

D

A

B

C

D

E

A

B

C

D

E

Atıkhava temizliği

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Temiz hava temizliği

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Atıksu temizliği

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

İçme suyu temizliği

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Su temizliği

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Havuz suyu temizliği