Cărbune activ - Elementarium
Proprietățile cărbunelui sunt cunoscute încă din Antichitate pentru a purifica apa, a lupta împotriva otrăvirii și din secolul al XIII-lea pentru a purifica zahărul. Mai mult, din primul război mondial, dezvoltarea armelor chimice a dus la dezvoltarea utilizării măștilor de gaz. Cărbunii activi sunt obținuți din diverse materii prime, cărbune, lemn, coji de nucă de cocos, gropi de măsline ... Puterea de absorbție a cărbunelui este crescută prin eliminarea gudronelor care înfundă porii. În plus, diverse impregnări permit absorbția unor specii specifice.
Date industriale
Fabricare industrială
Este produs din lemn, coji de nucă de cocos (este nevoie de 50.000 de nuci de cocos pentru a produce o tonă de cărbune activ), gropi de măsline și, de asemenea, din cărbune, turbă, lignit, pastă de lemn și din reziduuri de petrol. Puterea de adsorbție a cărbunelui este crescută prin îndepărtarea gudronelor care înfundă porii. Această operație (activare) se efectuează fie:
- prin vapori de apă la 900-1000 ° C (activare fizică) care dă un carbon cu pori îngustați,
- de acid fosforic la 400-500 ° C (activare chimică) care dă pori mai mari.
Diametrul porilor depinde și de materia primă utilizată. Cojile de cocos dau micropori (50 nm).
Un gram de cărbune activ are o suprafață specifică cuprinsă între 400 și 2.500 m 2. Pentru adsorbția impurităților gazoase porii sunt de la 1 la 2 nm, pentru fixarea impurităților în lichide, de la 2 la 10 nm. Este potrivit pentru adsorbția gazelor. Este hidrofob și organofil.
Cărbunele este fie sub formă de pulbere (după utilizare, este incinerat sau pus în depozit), fie în cereale sau extrudat. În ultimele cazuri, poate fi regenerat cu pierderi de 5 până la 15%, prin tratament, la 900 ° C, prin abur sau prin spălări acide sau alcaline. În 2017, 51,2% din consum este sub formă de pulbere, 35% sub formă de granule.
Impregnare: pentru a fixa faze gazoase specifice, prin chemisorbție, cărbunele activ poate fi impregnat cu diverși compuși:
- sulf pentru fixarea mercurului,
- iodură de potasiu: pentru fixarea hidrogenului sulfurat, a hidrogenului arsenidic, a izotopilor radioactivi,
- carbonat de potasiu pentru fixarea clorurii de hidrogen, a fluorurii de hidrogen, a dioxidului de sulf.
Producții
În 201 5, capacitățile de producție globale sunt de 2,1 milioane t/an, inclusiv 900,000 t/an în China. .
În 2017, producția chineză a fost de 493.000 de tone, 64% din cărbune.
Comerț internațional: în 2019, dintr-un total de 859.823 tone în 2018.
Principalele țări exportatoare:
| China | 264,557 | Olanda | 44 369 |
| India, în 2018 | 95.776 | Sri Lanka, în 2018 | 43 885 |
| Filipine, în 2018 | 72.062 | Australia | 30.286 |
| Statele Unite | 70.511 | Indonezia, în 2018 | 27 693 |
| Germania | 50 831 | Regatul Unit | 20.506 |
Exporturile chineze se duc cu 17% în Japonia, 14% în Coreea de Sud, 8% în Belgia.
Principalele țări importatoare:
| Statele Unite | 95.774 | China | 47.973 |
| Japonia | 87 041 | Italia | 36.638 |
| Germania | 76.697 | Olanda | 36 367 |
| Coreea de Sud | 57,893 | Franţa | 36.095 |
| Belgia | 48.387 | Regatul Unit | 26 680 |