Как работает активированный уголь: Аптека Ригла – забронировать лекарства в аптеке и забрать самовывозом по низкой цене в Москва г.

Иногда при бесконтрольном употреблении препарата возникают даже нарушения работы сердца: уголь «вымывает» ценные микроэлементы (кальций, магний, калий), которые обеспечивают нормальное сокращение сердечной мышцы.

Если принимать активированный уголь в меру, вреда организму он не принесёт. Важно помнить о том, что он является активным веществом, оказывающим заметное влияние на физико-химический баланс нашего организма. Именно поэтому следует принимать его осторожно, а если возникают вопросы — лучше всего посоветоваться с лечащим врачом.

Бесплатная консультация по вопросам обучения

Активированный уголь АГ-3 | Центр качества водных технологий

Уголь активированный  АГ-3 — уникальный адсорбирующий продукт, который применяется для очищения жидких и газообразных сред.

Активированный уголь АГ-3 выпускается в виде гранул, имеющих цилиндрическую форму. Цвет материала темно-серый либо черный. Структура этого продукта — пористая. Активированный уголь АГ-3  обладает обширной системой больших и малых пор, что обуславливает его великолепную способность в эффективной адсорбции жидкостей и газов.

Кроме того, активированный уголь АГ-3 отличается высокой механической прочностью, что дает возможность применения его в конструкциях больших размеров. Благодаря этому обеспечивается эффективный ресурс работы.

Существует возможность регенерировать этот абсорбент в высоком температурном режиме, что позволяет восстановить изначальные характеристики.

Применение активированного угля АГ-3

Материал применяется в различных отраслях народного хозяйства. Использование этого материала обеспечивает высокую производительность промышленных фильтров. Кроме того, этот продукт отлично работает, очищая воду в бытовых фильтрах.

Он применяется также для очищения сточных жидкостей и аминовых смесей на различных предприятиях. Фильтрами с углем АГ-3 очищают конденсат пара.

Данный материал используется в пищевой промышленности, для очищения ликероводочных изделий, слабо алкогольных напитков, шипучек и т.д.

Уголь данного типа незаменим в химической индустрии, при добыче и переработке газа и нефтепродуктов. Его используют для очищения серы и технических смесей. Помимо того, он необходим для очищения сырья при переработке нефтепродуктов.

Фасовка: мешок 25,0 кг

Получить подробную информацию об активированном  угле АГ-3, купить и заказать доставку активированного угля АГ-3 можно обратившись в наш офис.

Производство активированного угля производительностью 1200 ТОНН В ГОД ACP-1500

Основные характеристики активированного угля, и его пористость зависят от исходного сырья и способов его переработки. Но начинается производство с одних и тех же технологических процессов. Сначала сырье подвергают карбонизации – обжигу при отсутствии воздуха в печах. На этом этапе получается уголь плохого качества из-за очень мелких пор, но зато приобретается прочность и первичную пористость.

Древесный уголь — твёрдый пористый высокоуглеродистый продукт, образующийся при пиролизе древесины без доступа воздуха. Древесный уголь является бездымным, без запаха, незагрязненным, а время горения его в три раза дольше обычного угля. Содержание углерода достигает 85% и выше, а калорийность составляет 7000-9000 килокалорий (различные материалы содержат различный уголь, соответственно и различную калорийную ценность). Древесный уголь применяется в производстве кристаллического кремния, сероуглерода, чёрных и цветных металлов, активированного угля и т. д., а также как бытовое топливо. Удельная теплота сгорания брикета 9000 ккал/кг. В цветной металлургии древесный уголь используется в качестве покровного флюса, под которым производится плавка многих цветных металлов. Кроме того, древесный уголь используется при производстве кристаллического кремния в качестве восстановителя, а также при производстве сероуглерода и активированных углей. Применяется для получения алюминия, бора и т.д.; в производстве чистого кремния, который используется для получения полупроводников; в химической промышленности; как каминное топливо (за рубежом) и т.д. В металлургии, например, как восстановитель (в древесном угле большое содержание углерода). В производстве стекла, хрусталя, красок, электродов, пластмасс. Большое распространение древесный уголь получил в и т.п. устройств, так как в отличие от обычного топлива (например: дров), древесный уголь не образует дыма и открытого пламени, если правильно производить розжиг, а дает только необходимую температуру — жар. Причем для приготовления различных блюд не требуется ждать, когда дрова перегорят — ведь древесный уголь это уже готовое топливо. В общем, для производства древесного угля используются углевыжигательные печи. Основной идеей является сжигание древесины без кислорода. Этот процесс еще называют пиролизом.

Фракции угля 4-10 мм подвергают активации, которая выполняется двумя способами: парогазовым и химическим. В первом случае активированный уголь подвергается обработке водяным перегретым паром (800-1000 градусов). Уголь при этом приобретает необходимую пористость, развивается его удельная поверхность. В результате обгара активированный уголь значительно снижает свою массу. Сегодня широко используют прием, когда в аппарат вместе с паром подают небольшое количество кислорода. Под его воздействием часть угля загорается, поднимая температуру. Активированный уголь получают путём удаления из угля-сырца смолистых веществ и развития разветвлённой сети пор. Это достигается активированием карбонизированных гранул, полученных на основе древесных углей, действием газов-окислителей (перегретые пары H₂O, CO₂) при высоких температурах; при этом возникают тем более крупные поры, чем больше обгар угля. В зависимости от того, какую марку угля  необходимо получить, меняется напор воды и время активации угля в печи. В процессе активации развивается необходимая пористость и удельная поверхность, происходит значительное уменьшение массы твердого вещества, именуемое обгаром.

В настоящее время активированный уголь, в основном выпускается в следующих формах:

·         порошковый активный уголь,

·         гранулированный (дробленый, частицы неправильной формы) активный уголь,

·         формованный активный уголь,

·         экструдированный активный уголь,

·         ткань, пропитанная активным углем.

Порошковый активированный уголь имеет частицы размером менее 0,1 мм (более чем 90 % общего состава). Порошковый уголь используется для промышленной очистки жидкостей, включая очистку хозяйственно-бытовых и промышленных сточных вод. После адсорбции порошковый уголь должен быть отделен от очищаемых жидкостей посредством фильтрации.

Гранулированный активированный уголь частицы размером от 0,1 до 5 мм (более чем 90 % состава). Гранулированный активный уголь используется для очистки жидкостей, в основном для очистки воды. При очистке жидкостей активный уголь помещается в фильтры или адсорберы. Активные угли с более крупными частицами (2-5 мм) используются для очистки воздуха и других газов.

Формованный активированный уголь – это активированный уголь в форме различных геометрических фигур, в зависимости от области применения (цилиндры, таблетки, брикеты и т. д.). Формованный уголь используется для очистки различных газов и воздуха. При очистке газов активный уголь также помещается в фильтры или адсорберы.

Экструдированный уголь выпускается с частицами в форме цилиндров диаметром от 0,8 до 5 мм, как правило, импрегнируется (пропитывается) специальными химическими веществами и применяется в катализе.

Ткани, пропитанные углем выпускается различных форм и размеров, наиболее часто применяются для очистки газов и воздуха, например в автомобильных воздушных фильтрах.

Свойства активных углей, их пористая структура, форма и размер частиц определяют области их применения.

Активация водяным паром представляет собой окисление карбонизованных продуктов до газообразных в соответствии с реакцией — С+Н₂О -> СО+Н₂; или при избытке водяного пара — С+2Н₂О -> СО₂+2Н₂.

Суть процесса активации состоит в подборе такого сырья и таких параметров подготовки, карбонизации и активации, которые обеспечили бы при окислении сырья и минимальном обгаре образование оптимального объема пор и эффективного развития адсорбционной активности.

БАУ-А — активированный древесный уголь (ГОСТ 6217-74), изготавливаемый преимущественно из древесины березы, обладающей высокими прочностными свойствами. Из-за высокой степени микропористости угля БАУ-А, всего 1 грамм активированного угля имеет площадь поверхности до 1500 квадратных метров.

РЕЗУЛЬТАТЫ ХИМИЧЕСКОГО АНАЛИЗА АКТИВИРОВАННОГО УГЛЯ ИЗ БЕРЕЗЫ 

(ТЮМЕНСКАЯ / КУРГАНСКАЯ ОБЛАСТЬ) 

Древесный уголь относится к 4-му классу опасности — малоопасное вещество. Предельно допустимая концентрация аэрозоля древесного угля в воздухе рабочей зоны — 6 мг/м3. При пересыпании активного древесного дробленого угля выделяется угольная пыль. Пыль активного угля не ядовита, но при попадании в больших количествах в легкие человека вызывает заболевания. Предельно допустимая концентрация (ПДК) угольной пыли в воздухе рабочих помещений — 10 мг/м3. Пыль активного угля с воздухом образует взрывоопасные смеси, минимальное взрывоопасное содержание кислорода — 14% (по объему), поэтому необходимо использовать систему пылеудаления. Активированный уголь относится к 3-му классу опасности по ГОСТ 12.1.007-76.

Гранулированный активированный уголь. Гранулированный активированный уголь — активированный уголь с частицами (гранулами) неправильной формы крупнее 0,18 мм, в российской терминологии — дробленый активный уголь. Гранулярный состав активированного угля — главная характеристика, определяющая марку и применение активного угля. Вторая важнейшая составляющая — материал из которого изготовлен активированный уголь. Гранулированный (дробленый) активированный уголь применяется, как правило, в водяных фильтрах с неподвижным слоем сорбента.

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ ACP-1500

СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ И ГАБАРИТЫ ЛИНИИ ACP-1500

ПОЛНОСТЬЮ АВТОМАТИЧЕСКАЯ ЛИНИЯ

ВСЕ РОТОРНЫЕ ПЕЧИ ВЫЛОЖЕНЫ ВНУТРИ ОГНЕУПОРНОЙ ПЛИТКОЙ

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА И ПЕРЕЧЕНЬ ОБОРУДОВАНИЯ

Технология производства древесного угля для последующей активации

Участок карбонизации. Дрова или тонкомер поступают на окорочный станок для очистки древесины от коры, а далее в цех карбонизации и загружаются на транспортер дисковой дробилки R0, после дробления необходимая фракция идет c помощью транспортера в бункер R1. Далее шнековыми транспортерами R2 и R3 измельченное сырье попадает в печь карбонизации роторного типа R4. Печь карбонизации работает на природном газе R10, A19 (опция — дизель). Она также оснащена камерой для угольной пыли R11 и вентилятором рециркуляции R12. Угольная пыль вместе с топочными газами проходит через теплообменник R13 и вентилятором R17 поступает на газоочиститель R18 и далее через дымовую трубу R22  в атмосферу. Полученный карбонизированный уголь обладает высокой температурой и его необходимо охладить. Охлаждающий транспортер R5 служит для этой цели. В качестве холодильного агента используется вода, которая подается из цистерны R23 с помощью насоса R26. Карбонизированный уголь доведенный до нормальной температуры по двухстороннему желобу R6 поступает в промежуточный бункер R7. Шнеками R8 и R9 древесный уголь попадает в печь активации роторного типа A1, которая работает на газовой горелке A19  (опция — дизель). Горячий активированный уголь через охлаждающий транспортер A2  поступает на ковшовый элеватор A3. В качестве холодильного агента используется вода, которая подается из цистерны A11 с помощью насоса A14. В печи карбонизации проходит первичное выжигание органики и карбонизация. Через установленный технологией промежуток времени карбонизированное сырьё достают из печи. Готовый древесный уголь укладывают на фасовочные столы для остывания. Новое сырьё загружают в печи. Далее уголь поступает на  склад временного хранения.

Технология производства активированного угля

Технология производства предусматривает получение активированных углей гранулированных из угля древесного высшего и первого сорта. Древесный уголь поступает в бункер, далее по элеватору поступает в дробилку, где измельчается до заданного технологией размера (1-3,6 мм БАУ-А). Из дробилки подаётся на сепаратор тонкой очистки, выделяющееся угольная пыль вентилируется. Далее уголь необходимой фракции поступает в бункер №2 и по элеватору №2 в печь активации. В печи измельченный угль активируется паром. Пар поступает из парогенератора. Осуществление контроля и регистрации температуры в 3-х точках расположенных по длине печи. По истечении заданного технологией периода времени, необходимо достать активированный угль. Стабилизация активного угля происходит в специальной охлаждающей системе. Активированный уголь остывает и подаётся в участок упаковки. Далее уголь дозируется и фасуется в мешки. Осуществление проверки качества продукции в текущем режиме. Погрузчиком активированный уголь, отвозят на склад готовой продукции.

Примечание №1

Возможно опционально осуществить на сите тонкой очистки отбор отходов дробления (размер фракции менее 1 мм) и передача их для получения порошка ОУ-А. Далее подача оставшегося от дробления БАУ-А готового продукта на измельчение в порошок ОУ размером фракции менее 100 мкм. Упаковка  в мешки.

Режим работы, производительность и количество персонала

Завод ACP-1500

Производительность и персонал

Сырьем для производства активного угля является лиственный баланс твердых пород. Полезный выход активированного угля с учетом потерь на измельчение и обгар составляет 13% (БАУ-А), 14% (ДАК) от исходного сырья (баланс древесный). Выход активированного угля составляет около 50% от древесного угля. Отходы измельчения исходного сырья являются товарной продукцией и реализуются непосредственно производителем активного угля. 

Режим работы: 24 часа в сутки 335 дней в году. 1 месяц на осмотр и планово-предупредительный ремонт.

Для 1 тонны карбонизированного угля необходимо примерно: 5-7 м3 березы (БАУ-А, ОУ-В) или других твердых пород, кроме хвойных (ДАК).

Производительность древесного угля ГОСТ 7657-84 марки А: около 7 тонн в сутки.

Производительность активированного угля БАУ-А: 3,85 тонны в сутки.

Производительность активированного угля БАУ-А: 4,1 тонны в сутки.

Персонал в смену: 5-6 человек. Рекомендуется: главный технолог — 1 чел., управляющий – 1 чел.

В зависимости от назначения активный древесный уголь изготовляют следующих марок:

БАУ-А — для адсорбции из растворов;

БАУ-МФ — для локальной очистки питьевой воды;

БАУ-Ац — для наполнения ацетиленовых баллонов;

ДАК — для очистки парового конденсата от масла и других примесей;

(опция) ОУ-А — для очистки и изготовления медицинских препаратов в фармацевтической

промышленности, для очистки растворов в Производстве пищевых органических кислот;

(опция) ОУ-Б — влажный, кислый уголь — для очистки растворов в крахмально-паточной

промышленности;

(опция) ОУ-В — для очистки и осветления растворов в пищевой промышленности.

Размещение предприятия

Необходимо произвести строительно-монтажные работы и подготовить помещение под производство. Для размещения мини завода необходимо предусмотреть следующие технические параметры площадки:

Лесохимические комплексы (производство по химической переработке дерева и получение древесного угля ). КЛАСС I — санитарно-защитная зона 1000 м (согласно нормам СНИП). (КЛАСС II — санитарно-защитная зона 500 м. Производство древесного угля.)

Расход газа — природный газ объем около 100 м3/час.

Электроэнергия – около 222 КВт

Расход воды: 200 литров в час.

Канализация (в виде конденсата)

Габариты цеха карбонизации и активации (м): 36х32,5х7 (ДхШхВ).

Условия и сроки поставки и монтажа 

Срок шеф-монтажа, пусконаладочных работ и обучения: около 6-8 недель.

Для монтажа и наладки необходимо: 8 человек.

Срок поставки оборудования: 6 месяцев. 

Угли активированные для очистки воды

Примечательная способность древесного угля поглощать (адсорбировать) разнообразные пары, газы, пахучие и красящие вещества из растворов впервые была обнаружена в конце 18 века. В 1773 году известный химик Карл Шееле наблюдал адсорбцию газов на древесном угле,   С точностью до дня (5 июня 1785 г.) датируется обнаружение Тобиасом Ловицем адсорбции (поглощения) из растворов веществ древесным углем. Ловиц применял древесный уголь для очистки самых различных продуктов (лекарств, питьевой воды, хлебной водки, мёда и других сахаристых веществ, селитры и т.п.). А в 1794 г. активный уголь был использован для осветления сиропов на сахарно-рафинадном заводе в Англии. 

В 19 столетие исследования адсорбционных свойств угля было продолжено, но только в начале 20 века были заложены основы промышленного производства активных углей. В первую мировую войну Н.Д. Зелинский разработал противогазы на основе древесного активного угля. Это изобретение спасло тысячи жизней и послужило толчком к дальнейшему исследованию способности углей поглощать различные пары и газообразные вещества, что привело к расширению областей применения активных углей. На сегодняшний день активные угли выпускаются в большом количестве и ассортименте и нашли применение в следующих областях: очистка питьевой и сточных вод; очистка оборотных вод на предприятиях; осветление сахарных сиропов; очистка газов и рекуперация паров; получение медикаментов; очистка спиртоводных растворов и вин; использование в качестве катализаторов и носителей катализаторов; в золотодобывающей промышленности для извлечения золота из рабочих растворов.

Способы получения

Для получения активных углей может использоваться разнообразное органическое сырьё. (торф, бурый и каменный уголь, антрацит, древесный материал). Угли, отличающиеся высокой механической прочность и адсорбционной способностью, получают из скорлупы кокосовых орехов. Упрощённо процесс производства активного угля можно свести к двум стадиям: карбонизация и активация. На первой стадии производства активного угля исходный  материал подвергается  термической обработке без доступа кислорода, в результате которой из него удаляются летучие (влага и частично смолы), он уплотняется, приобретает  прочность. Структура полученного материала крупнопористая, обладающая незначительной внутренней поверхностью, вследствие чего он не может быть использован как промышленный адсорбент.  Задача получения развитой микропористой структуры решается на стадии активации. Активация проводится двумя способами: окисление газом или паром и обработка химическими реагентами. Для активирования газами используются кислород (воздух), водяной пар и  диоксид углерода.

Активация воздухом на практике применяется редко, из-за возможности внешнего обгара гранул, поэтому в производстве чаще применяется активация водяным паром и диоксидом углерода. Для обеспечения высокой скорости и полноты протекания реакция процесс активации проводят при температуре от 800 до 1000 0С с использованием специального оборудования. В результате такой обработки в угле образуются многочисленные поры, и увеличивается удельная поверхность пор на единицу массы. Исходным сырьём для парогазовой активации служат карбонизованные природные материалы: уголь из скорлупы кокосового ореха, каменный и древесный уголь, торфяной кокс. При химической активации применяют такое сырьё, как: древесные опилки, торф. Смесь последних  с неорганическими солями (хлорид цинка, сульфид калия), реже кислотами (фосфорная, серная кислоты), подвергается высокотемпературной обработке. Под воздействием дегидрирующих агентов и высоких температур (порядка 650 0С) из углеродсодержащего материала удаляются кислород и водород, и одновременно происходят карбонизация и активация. К недостаткам химической активации следует отнести загрязнение продукта активирующим агентом, а также загрязнение окружающей среды отходами производства.

Свойства активных углей и методы их определения

Рассмотрим свойства активных углей, а также способы их определения. Гранулометрический размер (particle size, product size) – размер основной части гранул угля. Единица измерения – миллиметры или mesh. При определении размера гранул зернёных углей применяют ситовый анализ,  который проводиться на грохотах (устройство для механической сортировки сыпучих материалов). В грохот устанавливаются сита со стандартизованными размерами ячеек. После рассеивания определяют процентное соотношение в распределении зерён по крупности. При определении размеров обычно допускается отклонение на 5 % в большую или меньшую сторону, но в сумме не более 10 % (масс.).

• Насыпная плотность (apparent density) – отношение массы навески угля к занимаемому ей объёму (интервал от 0,460 до 0,530 г/см3). Принято считать, что объём включает в себя объём пор, трещин внутри гранул угля, а также объём пустот между гранулами.
• Прочность (hardness). При измерении этого показателя на навеску активного угля оказывают механическое воздействие, а затем с помощью ситового анализа определяют отношение количества целых гранул к количеству разрушенных после механического воздействия. Для активных углей из скорлупы кокосового ореха значение прочности должно быть не менее 98 %.
• Влажность (moisture) – количество влаги, содержащейся в образце активного угля, выраженное в процентном соотношение. Как правило, при определении влажности навеску угля помещают в сушильный шкаф до установления постоянной массы при заданной температуре. Максимально допустимое значение – 5%.
• Зольность (ash) – масса твёрдого неорганического остатка, образующаяся после сгорания образца угля, выражается в % от массы анализируемого образца (не более 5%). Зольность является качественной характеристикой содержания в угле органических и неорганических веществ.  Как правило, зольность обратно пропорциональна количеству органических соединений в образце. Определяют зольность прокаливанием навески угля в фарфоровом тигле при заданной температуре в электрической муфельной печи.
• pH водной вытяжки (pH). Благодаря содержанию минеральных компонентов и присутствию на поверхности кислородсодержащих соединений углерода, активированный уголь может значительно влиять на значение pH водных растворов. Навеску угля кипятят в течение заданного интервала времени в дистиллированной воде, после охлаждения раствор отделяют от угля и определяют pH полученного раствора.
• Содержание железа (iron content) в угле определяется экстракцией водой или соляной кислотой с последующим количественным измерением, используя известные методы анализа (содержание железа не более 0,5 %). Присутствие большой доли данного элемента в угле крайне нежелательно, так как может оказывать негативное влияние на технологические процессы, в которых применяют активированный уголь.  
• Йодное число (iodine number) – количество молекулярного йода, которое может адсорбировать навеска активированного угля из водного раствора йода заданной концентрации (не менее 1100 мг/г). Существует прямая зависимость между йодным числом и удельной поверхностью активированного угля.  
• Адсорбция метиленового голубого (M. B. value) – количество миллиграмм красителя, поглощённое одним граммом активированного угля из раствора (не менее 220 мг/г). Этот показатель позволяет судить о поверхности активированного угля, образованной порами с диаметром более 1,5 нм (1 нм = 1 × 10-9 м).
• Адсорбционная ёмкость по четырёххлористому углероду (CTC activity) определяется, как количество адсорбированного пара CCl4, отнесённое к навески угля. Принципиально методика определения поглощения четырёххлористого углерода сводиться к следующему: насыщенный четырёххлористым углеродом поток воздуха пропускается через слой активного угля до тех пор, пока массы навески угля не станет постоянной. CTC-сорбция должна быть не менее 55 % масс.

Классификация активированных углей

Общепринятой классификации активированных углей не существует, при выборе углей для тех или иных целей ориентируются, прежде всего, на гранулометрический состав, природу и содержание примесей, объем и характер пор. Согласно UIPAC (Международный союз чистой и прикладной химии) в активных углях выделяют несколько типов пор. Поры с диаметром до 0,4 нм называются супермикропорами, поры от 0,4 нм до 2,0 нм – микропорами, мезопоры – поры с диаметром от 2 до 50 нм. Крупные поры с диаметром более 50 нм получили название макропоры. Большое значение для сорбционной активности имеют микропоры, их размер (2 нм) соизмерим с размерами адсорбирующихся молекул. Микропоры составляют порядка 90% всей удельной поверхности.

В зависимости от распределения пор по размерам различают крупнопористые угли, тонкопористые и молекулярные сита. По внешнему виду гранул можно выделить зернёные угли с неправильной формой гранул,  формованные, в виде цилиндрических гранул и порошковые. Также активные угли можно разделить по сырью, используемому для получения готового продукта. Например, скорлупа орехов, древесный уголь, каменный и бурый уголь и др. По области применения – газовые, рекуперационные и осветляющие.

Результаты сравнения основных характеристик кокосовых углей и углей из других видов сырья представлены в таблице 2.

Таблица 1: Характеристики активных углей

Приведенные в таблице 1 данные, почерпнуты из специализированной литературы. В связи с тем, что нет чётких стандартов для определения свойств активных углей, сравнение затруднено. Тем не менее, из вышеперечисленных характеристик видно, что активный уголь на основе скорлупы кокосового ореха обладает высокой прочностью и сорбционной ёмкостью.  Он эффективнее при очистке воды от  органических примесей (фенолы, полициклические ароматические углеводороды, большинство нефтепродуктов и другие органические соединения), остаточного хлора, озона.

Области применения активных углей

1. Подготовка питьевой воды

Уникальность свойств активных углей и определило разнообразие областей применения данного продукта. Остановимся более подробно на одной из них, а именно очистка воды.

Проблема наличия чистых источников питьевой воды, а также длительного хранения её запасов всегда остро стояло перед человеком. С увеличением народонаселения нашей планеты, а также с бурным развитием промышленности, масштабы загрязнения пресных водоёмов значительно возросли, что заставило искать эффективные методы очистки вод. Универсального метода очистки вод от нежелательных примесей не существует, но использование некоторых из них одновременно позволяет достигнуть необходимую степень очистки. Основной задачей при очистке вод является улучшение их вкусовых качеств (дезодорация воды). Ухудшение органолептических характеристик воды обусловлено их минеральным и органическим составом. Нежелательные привкус и запах вызывают неорганические и органические вещества естественного и искусственного происхождения. Органические и неорганические вещества естественного происхождения являются результатом жизнедеятельности организмов, обитающих в водоёмах (бактерии, грибы, растения, животные). В воду выделяются сероводород, меркаптаны, аммиак, спирты, кетоны, альдегиды, карбоновые кислоты, фенолсодержащие вещества, полисахариды. Несмотря на жёсткие требования со стороны законодательства, в водоёмы сбрасываются промышленные сточные воды, что приводит к их загрязнению солями тяжёлых металлов, нефтепродуктами, ПАВ, пестицидами и др. Процесс хлорирования вызывает ухудшение органолептических показателей воды в результате передозировке реагентов и образования хлорорганических соединений.

Наиболее эффективным методом удаления из воды ряда органических и неорганических примесей признан сорбционный метод очистки на активном угле. Этот способ применяется на станциях водоподготовки с первой половины XX века. До недавнего времени применялись порошковые и гранулированные угли, но как показала практика, использование зернёных углей из скорлупы кокосового ореха для этих целей наиболее выгодно с точки зрения экономики и степени очистки.

К недостаткам гранулированных углей следует отнести, во-первых, использование при производстве не возобновляемых и трудно возобновляемых природных ресурсов (ископаемые угли и древесина). Во-вторых, высокую степень загрязнения окружающей среды отходами производства. В-третьих, в технологических схемах, где в качестве сорбирующего материала применяется порошковый уголь («углевание воды»), как правило, невозможно реализовать непрерывный во времени процесс, возникают трудности с замачиванием и дозированием угля. В-четвёртых,  снижение эксплуатационных характеристик, по сравнению с зернеными углями.

Так как состав воды значительно меняется в зависимости от источника, то не существует единой схемы подготовки питьевой воды. Рассмотрим наиболее распространенные варианты подготовки питьевой воды в промышленном масштабе.

Природные воды, используемые в качестве источника водоснабжения, могут быть поверхностного (реки, озера, пруды) и подземного происхождения (артезианские скважины). В результате естественного круговорота воды в природе, а также активного воздействия человека на окружающую среду в воду поступают различные примеси. Все примеси можно разделить на три группы в зависимости от размера частиц.

Истинно растворенные примеси находятся в воде в виде ионов, молекул, комплексов. Размеры этих частиц менее 10-6 мм. Пример истинно растворенных примесей – растворенные в воде газы (кислород, углекислый  газ, сероводород, азот), а также катионы и анионы солей (кальций, магний, натрий, калий, сульфаты, хлориды, карбонаты, гидрокарбонаты, нитраты, нитриты).

Коллоидно-растворенные примеси имеют размер частиц 10-4 – 10-6 мм. Каждая частица состоит из огромного количества молекул и может быть как органического, так и неорганического происхождения. Примером таких примесей являются гуминовые вещества, поступающие из  почв, кремневые кислоты, соединения железа. 
Грубодисперсные примеси имеют размер частиц более 10-4 мм. Это может быть песок, глина, остатки растительного происхождения.

Поверхностные воды характеризуются переменным составов в зависимости от времени года. В паводковый период количество примесей резко возрастает. 
При очистке воды от нежелательных примесей на первой стадии необходимо устранить грубодисперсные и коллоидно-растворенные примеси. Для этого поток воды пропускают через осадочные фильтры (см. схему 1).

Схема 1: Принципиальная схема подготовки питьевой воды

Вторая стадия – это удаление из воды истинно растворенных примесей. Первоначально из воды удаляется растворенное железо, а затем вода поступает на ионообменные фильтры, где удаляются катионы и анионы. Затем вода поступает на сорбционные фильтры. Фильтры, загруженные активированный углем, независимо от колебания уровня загрязнения воды служат постоянно действующим барьером по отношению к сорбируемым веществам. На активном угле задерживаются растворимые органические вещества, придающие воде нежелательный привкус и запах, и зачастую являющиеся токсичными веществами. Угли хорошо сорбируют фенолы, полициклические ароматические углеводороды, в том числе канцерогенные, большинство нефтепродуктов, хлор- и фосфорорганические пестициды и многие другие органические загрязнения. Заключительная стадия – обеззараживание воды. На современном этапе развития технологий подготовки питьевой воды популярный в прошлом метод хлорирования воды заменяется более безопасными для человека и окружающей среды методами озонирования или ультрафиолетового облучения.

2. Очистка сточных вод

Первые  попытки использовать активные угли для очистки сточных вод имели место в 30-х годах XX столетия. Различный состав сточных вод не позволяет стандартизировать параметры технологических схем. Таким образом, большое значение придается предварительным испытаниям, позволяющим подобрать условия для наиболее эффективной эксплуатации угольных фильтров. Несмотря на значительные различия в конструкции фильтров, аппаратном оформлении существует несколько общих особенностей. Скорость потока составляет 1 – 5 м/ч, распространены схемы с последовательным расположением нескольких адсорберов. К тому же опыт эксплуатации первых промышленных установок свидетельствовал о больших затратах на адсорбенты. Это заставило искать возможности регенерации активных углей, чтобы снизить стоимость очистки сточных вод.

Методы регенерации зернёных активных углей

Использование значительных объёмов активного угля, делает экономически обоснованным регенерацию сорбента. Выделяют термическое и нетермическое реактивирование. При термическом реактивировании отработанные зернёные угли помещаются в печи, которые используются для получения активного угля (например, вращающиеся печи), и подвергаются воздействию газовой смеси при высокой температуре, порядка 800 – 900 0С. Недостатками этого метода являются использование сложного и громоздкого оборудования и значительные потери угля при обжиге, порядка 10 – 12 %. 

При нетермической реактивации уголь обрабатывают специальными химическими реагентами, как правило, щёлочью. Затраты на химическую регенерацию сопоставимы с затратами на термическую регенерацию, это связано в первую очередь с тем, что десорбат и химические реагенты необходимо полностью перерабатывать. Некоторые органические соединения легко разлагаются на активном угле микроорганизмами (биологический метод регенерации), однако этот процесс протекает крайне медленно.

Олигодинамическое действие активных углей, импрегнированных серебром

Металлы можно расположить в ряд селективности в соответствии с силой олигодинамического воздействия:

Кадмий > Серебро > Медь > Ртуть

Установлено, что бактерицидное воздействие оказывают катионы металлов. Ионы металлов адсорбируются поверхностью бактериальной клетки. Реакция катионов с белками, входящими в состав клетки, приводит к денатурации белков и подавлению жизнедеятельности микроорганизма. Этот эффект используется для предотваращения заражения активного угля патогенной микрофлорой, особенно в небольших фильтрах, используемых в быту. Для проявления бактерицидного действия активного угля требуется достаточно большое время контакта очищаемой воды с наполнителем. Добавление серебра не влияет на дехлорирующую и адсорбционную способность угля.

Применение активных углей в золотодобывающей промышленности

При прокачивании раствора цианида золота через тонкопористый активный уголь происходит восстановление золота и адсорбция его на угле. После контакта с суспензией золота в течение 20 – 60 мин. (чаще 30 мин.) зерненный уголь отделяется фильтрованием, и частично освобожденная от золота суспензия прокачивается в следующую емкость с зерненным углем. Концентрирование золота на активном угле осуществляется в несколько ступеней (как правило, в четыре), при этом раз в сутки производится замена угля. Пока первый фильтр очищается экстракцией и реактивируется, остальные фильтры работают в последовательном режиме. Остаточное содержание золота в активном угле, отфильтрованном на последней стадии, экстагируется 1 %-ным раствором едкого натра, содержащим около 0,2 % цианида натрия, при 80 0С в течение 50 ч. В таком процессе, осуществляемом в противотоке, можно экстрагировать до 150 мг. золота на 1 кг. угля. Затем уголь реактивируется при 650 0С. В таких процессах используется тонкопористый зерненный уголь с высокими прочностными характеристиками. 

Помимо золота активные угли широко используются для извлечения других металлов. Ряд селективности имеет следующий вид:

Au > Ag > Fe > Cu > Ni > Co > Zn

То есть, из раствора лучше будет адсорбироваться золото, по сравнению с металлами, стоящими правее в ряду селективности.

Каталитическое действие активных углей

Разложение перекиси водорода. Присутствие основных кислородных поверхностных соединений обуславливает возможность разложения перекиси водорода на активном угле. В результате замещения поверхностной кислородной группы ООН- группировкой происходит дезактивация перекиси водорода с образованием по одной молекуле воды и кислорода.

Разложение озона. Разложение озона на активном угле не является чистым каталитическим процессом, наряду с каталитическим разложением имеет место химическая реакция с углеродом. В пользу такого механизма говорит некоторое уменьшение количества угля. Эта способность угля  используется в схемах, где в качестве окислителя используется озон. Озонирование широко используется при подготовке воды плавательных бассейнов. 
Очистка воды в бассейнах включает несколько стадий: коагуляция – фильтрование от механических примесей – озонирование – фильтрование на активном угле – дезинфицирующая обработка воды. Разложение избыточного содержание озона осуществляется на фильтрах с зерненным косточковым углем.

Каталитическое дехлорирование. Обычно гидролитическое расщепление элементарного хлора в воде происходит очень медленно, однако, на поверхности угля оно существенно ускоряется:

Cl2 + h3O ↔ HCl + HOCl
HOCl + C → C-O + HCl

где С – связанный углерод, С – О – поверхностное кислородное соединение на угле.

Образующаяся по этому механизму хлорноватистая кислота (промежуточный продукт) разлагается на угле и частично расходуется на образование поверхностных кислородных соединений углерода. Способность активного угля к дехлорированию зависит от содержание других примесей в воде. С увеличение содержания растворенных в воде органических соединений эта способность снижается.

Очистка воздуха и газов

Активные угли широко используются для очистки воздушных сред. Примером является рекуперация паров растворителей посредством адсорбции на активном угле. После насыщения адсорбента проводится десорбция паров, главным образом, с помощью водяного пара при температуре 120 – 140 0С. На завершающий стадии конденсации получают смесь воды с растворителем, которую можно разделить ректификацией. Таким образом, снижаются выбросы вредных примесей в атмосферу, а также в производственный цикл возвращаются ценные вещества, что повышает рентабельность технологического процесса. Адсорбировать пары растворителей из воздуха рабочего помещения необходимо по технике безопасности, чтобы снизить взрывоопасные концентрации паровоздушной смеси. Типичные растворители, которые можно рекуперировать на активном угле – диэтиловый эфир, ацетон, спирты, бензин, толуол, гексан, бензол, фторсодержащие углеводороды, трихлорэтан, а также сероводород и др.

Во всех случаях, когда из воздушной смеси необходимо удалить незначительные концентрации сильнолетучих соединений, а также соединений со средней температурой кипения, предпочтительнее использовать активные угли с высокой удерживающей способностью. Удерживающая способность основана на высокой доле микро- и субмикропор в углеродном сорбенте. К таким сорбентам относятся угли, для производства которых используются кокосовые орехи. 

Применение активных углей в различных сферах не ограничивается перечисленными выше областями. Уникальные свойства этого удивительного материала позволили внедрить его во многие области: водоподготовка, очистка газов и разделение газовых сред, обесцвечивание и очистка жидкостей и растворов, применение в качестве катализаторов и носителей катализаторов, обогащение металлов, получение сверхнизких температур, высоковакуумная техника, применение в медицине для лечения желудочно-кишечного тракта, очистка крови.

Мировое производство активных углей для разных сфер деятельности человека с каждым годом неуклонно растет. Причем наблюдается значительный перевес в пользу углей, производимых из растительного сырья, как правило, кокосовых орехов. Это вызвано и экономическими соображениями (невысокая стоимость получения сырья для производства готового продукта), а также строгими требования со стороны экологической безопасности.

Используемый источник относится к возобновляемым ресурсам, не содержит вредные и токсичные примеси. При получении сырья не наносится непоправимый вред окружающей среде, что характерно при добыче каменного и бурого углей (разработка месторождений, уничтожение плодородного слоя почв, использование невозобновляемых ресурсов). При активировании ископаемых углей на различных стадиях технологического процесса выделяются в значительных объемах вещества, опасные, как для человека, так и для окружающей среды. К тому же активированные угли, получаемые из кокосового ореха, по многим характеристикам значительно превосходят аналоги, получаемые из ископаемых углей.

Литература использованная в материале:

1. Водоподготовка: Справочник. / С.Е. Беликова. М.
2. Кельцев Н.В. Основы адсорбционной техники. М.
3. Кинле Х., Бадер Э. Активные угли и их промышленное применение.
4. Когановский А.М., Клименко Н.А., Левченко Т.М., Марутовский Р.М., Рода И.Г. Очистка и использование сточных вод в промышленном водоснабжении. М.
5. Кострикин Ю.М., Мещерский Н.А., Коровина О.В. Водоподготовка и водный режим энергообъектов низкого и среднего давления: Справочник. М.
6. Стерман Л.С., Покровский В.Н., Физические и химические методы обработки воды на ТЭС: Учебник для вузов. М.
7. Фрог Б.Н., Левченко А.П. Водоподготовка: Учебн. пособие для вузов. М.
8. «Водоочистка» №8/2010. ИД «Панорама»
9. «Водоочистка» №9/2010. ИД «Панорама»

Здоровое долголетие: мифы и реальность

Здоровое долголетие: мифы и реальность

Ответы на вопросы зрителей.

Александр Чикунов: Идеально найти толкового психоаналитика и поработать. Мне повезло – я такого нашел, поэтому знаю, что это работает.
Если сможете – перестройте взгляд на «жизнь». Я давно отношусь к жизни как к «подарку», который, каким бы он ни был, является уникальным и единственным! При таком взгляде вы реально начинаете ценить любой день, любое событие. Нет плохих или хороших – есть разные. Ваша душа – вечная, но она нематериальная. И вам дан уникальный шанс – познать материальную жизнь! Так вот и познавайте!

Николай Геллер: С тяготящими страхом, тревогой помогают справиться психотерапевты. Спектр подходов широк, включая танатотерапию. Библиотерапия тоже может быть полезна. Например, сборник Анны Даниловой «От смерти к жизни: как преодолеть страх смерти», книги Ялома «Все мы творения на день» и Тиллиха «Мужество быть».

2. А как в большом городе с таким ритмом и экологией всё-таки сохранить здоровье?

Эдуард Безуглов: Если есть факторы риска неустранимые, такие как невысыпание, стресс на работе и так далее, так как жизнь в большом городе – это фактор риска, значит, надо минимизировать другие факторы риска: стараться спать, не злоупотреблять алкоголем, не курить.

Александр Чикунов: Когда-то получил вполне от хорошего гастроэнтеролога рекомендацию – принимать неделю в квартал абсорбенты – активированный уголь или гели (они вроде мягче работают). Типа абсорбенты выведут из организма вредные вещества – токсины, поллютанты «большого города». Хотя нет серьезных обоснований/доказательств, рекомендация не лишена аргументов.
Хотя бы раз в год пропейте курс пробиотиков. Тут много проблем – какие «живые», какие работают и пр. Кто-то ругает активированный уголь, кто-то его «не боится». Раньше даже Линекс был вполне хорош (и не надо хранить в холодильнике).
Но все эти рекомендации хороши, только если вы относитесь ко всему этому немного с юмором. Или с пониманием, легко и без стресса. Гораздо более важная проблема – зацикливание и введение себя в состояние постоянного стресса по поводу того, что есть, как есть, что принимать, сколько шагов делать – 5 или 10 тысяч и пр. Наш организм «родился» не вчера. Он – результат миллионов лет эволюции! Он защищен от огромного количества проблем, угроз и пр. Наслаждайтесь жизнью, с удовольствием выполняйте разумные рекомендации, которые известны как ЗОЖ, – и это тот минимум, который вам принесет пользу!

3. Скажите, пожалуйста, а что на передовом крае фармнауки сейчас происходит в направлении продолжительности и качества жизни? Как отличить реально работающие БАДы от пустышек и даже вредных для здоровья?

Александр Чикунов: Фармнаука вся заражена вирусом «деньгоделания». Поэтому большинство разработок не в области серьезного (и, к сожалению, долгосрочного поиска честных ответов), а чаще – хайпа. Был модным Ресвератрол (красное вино). Антиоксиданты. Потом – Рапамицин и mTOR. Потом – «удлинители теломер». Потом – «стволовые клетки». Молодая кровь (некие волшебные факторы в крови). AGE-brakers. Потом – «диета Бельмонта». Факторы Яманаки. Голодание. Не так давно – «главное – здоровый сон» (теперь миллионы людей мучаются – у них регулярно сон нездоровый). К сожалению, «на передовом крае» – довольно грустная картина.
Работающие БАДы от пустышек отличить тяжело. Я уважаю, когда хотя бы на мышах конкретный БАД увеличил продолжительность жизни! Мы собираемся вскоре запустить свою линейку БАДов, может, услышите. Но вообще в этой области – массовый маркетинг, ничего личного.

4. Есть много приверженцев так называемого биохакинга. Что Вы думаете про это направление?

Эдуард Безуглов: Биохакинг не имеет никакой доказательной базы. По-моему мнению, в 90% случаях – это вздор и мракобесие.

Александр Чикунов: Чаще тут нет даже цели – продление жизни. Большинство известных мне биохакеров пытаются «преодолеть» биологическую природу человека (известная концепция «сверхчеловека»). Хотя их понять можно: врачи и медицина в целом ничего полезного про долголетие сказать не могут. Наука – тоже. Минздрав про это молчит. При этом мы все заражены «вирусом Кремниевой долины»: «парни в гараже чаще находят то, что не могут найти эксперты из индустрии». Вот и началось соревнование с элементами самопиара – смогут ли «простые парни» победить старение, рак, диабет и пр. Иногда даже такой подход может привести к каким-то интересным результатам! Но я бы их «рассказы» не слушал. Время и массовость/повторяемость покажут.

5. Как вы относитесь к генетике?

Александр Чикунов: Есть такой тезис: «Из публикаций мне известно, что веществами продлили жизнь всего на 15–20%. То есть не прорыв! Поэтому искать надо в генетике»!
То есть генетика в данном случае выглядит как единственное направление реального прорыва.
При этом мы знаем компанию CALICO – дочку Google (теперь Alphabet). Уже лет восемь эта компания секвенирует сотни, потом тысячи, замахивается на миллионы геномов. Мы общаемся с учеными компании напрямую. Налицо – тупик парадигмы. Кроме привычных слов «Big data, анализ позволит найти то, что ученые не могут увидеть», никаких идей не видно. Результатов никаких при потраченных сотнях миллионов долларов!
В России тоже решили в геномику вложиться. Тоже посмотрим. Геномика чем плоха: секвенирование – довольно сложная технология, выглядит как серьезная наука. Денег надо много. Но на деле – в науке ведь важна ИДЕЯ. Какую-то идею надо сформулировать, потом ее проверить! А в геномике пока никакой идеи нет, сплошное секвенирование!

6. Моей бабуле на днях 102. Вопрос сидит у меня в голове. Вот жила без спорта и диет, без болезней. А тут, бац, и саркопения в 99 лет. Качество жизни упало. Саркопении не избежать. Как победить или хотя бы отодвинуть саркопению?

Александр Чикунов: Про саркопению поищите у Валерия Новоселова – он гериатр, врач, несколько книжек за последний год написал про здоровье, старость, в том числе саркопению. Вроде идея понятная – физическую активность надо поддерживать до последнего вздоха. Хотя, честно скажу, когда я слышу, что у кого-то возникли проблемы со здоровьем в 95 лет – я улыбаюсь и понимаю: мне бы такие проблемы!)

7. Был такой доктор Брегг, приверженец растительной пищи и голодания. Он погиб на серфинге в 90 с лишним лет. Ходят слухи, что вскрытие показало, что его организм молод. Голод как способ продления «молодости» работает? Кто знает?

Александр Чикунов: Брегг прожил 81 год, хотя много других авторов известных диет прожили жизнь короткую и не стали примерами для подражания. Вообще индивидуальное долголетие не является основанием для копирования «образа жизни». Потому наука и основана на когортных (массовых) результатах.
Голодание на мышах продляет жизнь, только если еды давать на 30% меньше «контроля» (нормы). Если уменьшить на 20 или на 10% – не работает! Мыши в клетках живут группами, в состоянии голода могут просто спать сутками кучкой. Человек на 30% ограничить себя в еде долгосрочно просто не способен. При этом во всех религиях известны периоды постов, которые исторически считаются полезными (хотя серьезных исследований эффективности я не встречал). Более отработаны процедуры в клиниках детокс (в Австрии таких клиник около 20). Но очень много разных подходов и терапий. Какие лучше-хуже – разобраться непросто. В США (скорее, в Кремниевой долине, где много сумасшедших людей, зацикленных на поиске способов резкого повышения личной эффективности!) до ковида набирало популярность так называемое «интервальное голодание» (фастинг). Уже довольно много публикаций, что это работает. Но похоже на очередной хайп. Так что длительное голодание не вариант для людей. А краткосрочное – вполне много вариантов, но без доказательств. Я лично люблю систему австрийского доктора Майера и иногда езжу в клинику на озере недалеко от Клагенфурта, но, скорее, потому, что там отличные леса, я гуляю по 3–5 часов в день, купаюсь в холодном озере, мало ем и пр. – так что реально чувствую себя после одной недели очень хорошо!

Николай Геллер: Насколько мне известно, существуют исследования как демонстрирующие положительную связь голодания или ограничения калорийности диеты с продолжительностью жизни, так и не нашедшие такой связи. Однако не побоюсь утверждать, что существует консенсус о положительной роли диеты в профилактике избыточного веса, что в свою очередь способствует долголетию.

8. Возможно, что вследствие содержания/кормления мышей в виварии они имели повышенное загрязнение ксенобиотиками, вследствие чего «очистительные» препараты и показали эффект продления жизни. Для «чистых» же животных они могут оказаться неэффективными. Для оценки правдоподобия этой гипотезы было бы интересно сравнить содержание нескольких ксенобиотиков в: 1) мышах из скрининга, получавших «очистительные» препараты; 2) не получавших их; 3) в «диких» мышах. Делалось ли что-то подобное и реально ли это сделать?

Александр Чикунов: Версия про «повышенное загрязнение корма» не состоятельна. Мы все лучше понимаем, что же мы нашли/открыли. Рано или поздно начнем раскрывать результаты. Наберитесь терпения. И не верьте слухам! (И не додумывайте своих ответов!)

9. Какие БАДы работают? Омега-3? Цинк? Селен? Глюкозамин? Креатин? Магний в какой форме? Хелатированный?

Александр Чикунов: За последние пару лет почти все известные и популярные БАДы были разгромлены в пух и прах! Омега-3, витамины С, Д, Е (ну и вообще витамины)… Кстати, витамины были «придуманы» 100 лет назад в США (Великая депрессия, помните?). Главное, для чего их рекомендовали, – ликвидировать у детей задержку в развитии, вызванное недоеданием, и пр. Нет никаких «научных» идей, почему это витамины должны «продлять жизнь»! Но мы все выросли на витаминах! Потому совершенно не задумываемся, зачем нам их принимать! (Цинк остался, но тут разговор отдельный почему).
Магний в любой форме. До 400 мг в сутки (вечером лучше), работает отлично (известно около 20 положительных эффектов на здоровье, хотя и про магний много негативных публикаций и экспертов).

10. Доказана ли польза кофе для долголетия?

Александр Чикунов: Много публикаций, особенно полезно для мужчин. При этом некая разумная дневная норма – 3–4 дозы эспрессо. Конечно, все индивидуально. Многие люди (и целые нации!) предпочитают пить чай, а не кофе. Не надо его пить только «для продления жизни»! Если получаете удовольствие – пейте. Если нет – не переживайте! Очевидно, что вклад любого отдельно взятого продукта или БАДа, или таблетки в общую ПЖ – очень маленький! Тут наука пока далека от разгадки!

Эдуард Безуглов: Исследований, связывающих приём кофеинсодержащих продуктов и длительность жизни среди людей, нет. Однако во многих исследованиях показана позитивная роль кофеина на различные аспекты физической работоспособности и когнитивной сферы. При этом используются достаточно высокие в понимании обычного человека дозы: 3–6 мг на килограмм массы тела. То есть спортсмен весом 80 кг должен употребить 240–480 мг кофеина. И хотя приём таких доз чаще всего не сопровождается сколь-либо значимыми негативными эффектами, я бы не стал их рекомендовать при занятиях спортом на любительском уровне.

11. Как избавиться от аритмии, тахикардии и головной боли?

Эдуард Безуглов: Видов аритмий множество: от синусовой брадикардии, часто встречающейся у спортсменов, до тяжёлых форм мерцательных аритмий. Надо точно разобраться с их этиологией и уже после этого решать, что делать. Так что я бы обратился к врачу и прошёл полноценное обследование, включающее в себя как исследование работы сердца в покое (ЭКГ, Эхо-КГ), так и под нагрузкой (стресс-тест, суточное холтеровское мониторирование ЧСС).

12. Что лучше для здоровья, работать в режиме «работа в офисе и отдых дома» или «работа удаленно со всеми вытекающими»?

Николай Геллер: Отвечая на этот вопрос, я хочу сослаться на исследование, где выявился тип людей, о котором мы говорили ранее, – consciousness (ответственные, сознательные). Такие люди, если они находятся на удаленке, они будут заниматься, следить за собой, делать все, чтобы сохранять свое здоровье и долголетие. Люди, которые им противоположны, они, конечно, могут пострадать на удаленке. Для них это может быть разрушительно. Поэтому это очень индивидуально. Я думаю, что поскольку большинство людей не относятся к этой небольшой группе «заботящихся», для них этот слом привычного образа жизни будет вреден.

Основы адсорбции активированным углем

Активированный уголь используется в более чем 2500 коммерческих продуктах. Большинство очистных сооружений используют уголь для очистки воды и воздуха, покидающих предприятие. Однако вы не найдете их характеристик и свойств, описанных в «формальном» образовании. Вы узнаете о них на работе.

Активированный уголь — это инертный твердый адсорбент, обычно используемый для удаления различных растворенных загрязняющих веществ из воды и технологических газофазных потоков.Он сделан практически из любого сырья, содержащего углерод, в том числе из скорлупы кокосовых орехов и членов семейства угольных, как многие читатели уже знают.

Адсорбция — это накопление газа или жидкости на поверхности жидкого или твердого субстрата, в отличие от абсорбции, при которой проникающее вещество проникает в объем или объем субстрата.

Активированный уголь пористый, недорогой и легко доступный для использования в качестве адсорбентов, обеспечивая большую площадь поверхности для удаления загрязнений.Он имеет большую полезную площадь поверхности на грамм, чем любой другой материал, доступный для физической адсорбции. Фактически, чайная ложка активированного угля имеет большую площадь поверхности, чем футбольное поле.

Физические явления

Благодаря своим редким характеристикам активированный уголь обладает исключительной способностью улавливать растворенные в воде загрязнители, в том числе вещества, способствующие возникновению вкуса, запаха, цвета и токсичности. Удаление происходит за счет явления адсорбции, основанного на поверхностных взаимодействиях между загрязнителями и поверхностями угольно-графитовых пластинок.

Эти взаимодействия загрязнителя с поверхностью углерода происходят за счет сил Ван-дер-Вааль и индуцированных дипольных взаимодействий. Графитовые пластинки с активированным углем индуцируют нейтральные органические молекулы во внутримолекулярные диполи. Индуцированные диполи заставляют молекулы притягиваться друг к другу и слипаться, поэтому они выпадают из раствора в наноразмерные поры или адсорбционные пространства углерода. Это называется преждевременной конденсацией, чему способствует активированный уголь.

Рисунок 1.На этих изображениях изображен активированный уголь из дерева, скорлупы кокосовых орехов и битуминозного угля. Все изображения любезно предоставлены PACS Activated Carbon.

Производители активированного угля используют различное сырье и технологические параметры, чтобы сделать доступным разнообразие размеров пор. Правильный выбор пористой структуры важен для решения проблем с водной и газовой фазами с активированным углем.

На рисунке 1 показаны реалистичные изображения активированного угля, изготовленного из древесины, скорлупы кокосовых орехов и битуминозного угля.Эти типы угля продаются и используются в различных формах: порошок, гранулы, гранулы, блоки и композиты. Разница видна в размере графитовых пластинок, представленных жирными черными линиями, и в том, насколько близко они расположены друг к другу, как показано на рисунке.

Порошкообразный активированный уголь

Порошкообразные частицы активированного угля микронного размера измельчаются из гранулированного активированного угля миллиметрового размера и обладают более быстрой кинетикой и большей способностью к удалению загрязняющих веществ по сравнению с углями с более крупными частицами.

Активированный уголь в порошке может использоваться при спорадических эпизодах загрязнения, таких как цветение водорослей и промышленные разливы, которые загрязняют городские сточные воды. Порошок может быть добавлен в отстойник процесса осветления для удаления этих загрязнений с помощью активированного угля. Он также может защитить неподвижные слои активированного гранулированного угля от внезапного входящего загрязнения.

Растения могут использовать порошок вместо этого, если у них нет инфраструктуры для использования гранулированного активированного угля или если у них нет достаточного количества гранулированного угля между притоком и сточными водами для экономичного использования для удаления в спорадических эпизодах загрязнения.Одноразовый порошкообразный активированный уголь используется в качестве периодического процесса для удаления загрязняющих веществ до приемлемых регулируемых максимальных уровней загрязнения (MCL), но не обязательно до нулевого или необнаруженного загрязнения.

Гранулированный активированный уголь

Гранулированный активированный уголь миллиметрового размера может удалять загрязняющие вещества до концентраций ниже аналитических пределов обнаружения, и по сравнению с порошком для него требуется лишь около четверти количества углерода между входящим потоком и стоком.

Однако предприятию необходима соответствующая инфраструктура для установки свежего угля и удаления отработанного гранулированного активированного угля для реактивации печи.Реактивированный активированный уголь стоит примерно вдвое дешевле, чем свежий или неиспользованный гранулированный активированный уголь. Использование гранулированного активированного угля — это непрерывный процесс и продукт многоразового использования, основанный на термической реактивации. Термическая реактивация позволяет классифицировать углерод как «зеленую химию».

Там, где вероятность промышленного загрязнения относительно высока, необходимо иметь в наличии больше активированного угля на случай возможных чрезвычайных ситуаций. Его можно хранить в стационарных емкостях между притоком и стоком, также требуется больше порошкообразного углерода.

Наконец, гранулы или очень большие гранулы углерода используются для борьбы с сероводородом в паровой фазе городских сточных вод и другими запахами. Эти относительно большие формы активированного угля позволяют потокам газа беспрепятственно проходить через угольные слои. Это снижает использование вентиляторов и энергии, необходимой для продувки газовых потоков через плотные слои. Обычный и каталитический уголь используются для контроля запаха сероводорода.

С обычным углеродом подвижный сероводород окисляется до иммобилизованной серы, которая накапливается на поверхности углерода.Использование элементарной серы на рабочем углероде позволяет определить, когда необходимо заменить углерод свежим углеродом в лабораториях. Каталитические угли превращают сероводород в серную кислоту путем окисления. Серную кислоту на этом каталитическом угле можно смыть водой с использованного угля и многократно использовать на месте.

Рис. 2. Конфигурация горизонтального слоя выглядит следующим образом, тогда как вертикальные слои используют гравитационный поток.

Зона массообмена

Применения в водной и газовой фазе создают движущуюся зону массопереноса загрязняющих веществ (MTZ) по мере прохождения более загрязненной воды или газа через слой.Слои углерода обычно имеют глубину от 3 до 10 футов и состоят из слоистого активированного угля, где частицы меньшего размера находятся наверху рабочего слоя углерода, а частицы самого большого размера находятся внизу.

Не смешивайте использованный и неиспользованный уголь в процессе. MTZ, показанный на Рисунке 2, имеет конфигурацию горизонтального слоя, но слои обычно вертикальные, чтобы использовать преимущества гравитационного потока. После обратной промывки необходимо поддерживать стратификацию слоя, чтобы удалить твердые частицы, которые могут скапливаться на поверхности слоя.

Активированный уголь удаляет водорастворимые органические вещества и твердые частицы из воды путем обратной промывки. У этого МТЗ три рабочие зоны:

1. Зона 1 (между A и B, часть общей длины углеродного слоя) полностью используется и больше не удаляет водорастворимые загрязнения.
2. Зона 2 (между B и C) удаляет разное количество загрязняющих веществ. Форма этой кривой будет отражать профиль концентрации загрязняющих веществ, покидающих углеродный слой при прорыве.В системах с водой обычно намного больше MTZ-расстояние между B и C, чем в системах с газовой фазой, которые обычно имеют гораздо меньшие MTZ. Форма MTZ может быть острой или широкой в ​​зависимости от того, насколько сильно углерод адсорбирует адсорбаты.
3. Зона 3 (между C и D) — это неиспользованный активированный уголь. По мере увеличения срока службы кровати и воздействия загрязняющих веществ расстояние между A и B увеличивается, а между C и D уменьшается. Расстояние МТЗ от Б до С постоянно.

Повышение производительности

Для повышения производительности и экономии типичная конфигурация при работе с несколькими слоями активированного угля представляет собой последовательную серию.Несколько слоев в серии позволяют полностью использовать углеродный слой за счет прорыва, когда входящие и выходящие потоки эквивалентны по концентрациям загрязняющих веществ. Это связано с тем, что в процессе эксплуатации любые оставшиеся резервные кровати в серии запускают еще один МТЗ по мере необходимости.

Эта конфигурация слоя свинца и запаздывания позволяет обрабатывать максимальное количество галлонов воды на фунт активированного угля перед заменой отработанного угля свежим.

Рабочая цель — питьевая вода высокого качества по минимальной цене.Последние слои активированного угля в последовательной серии завершают полировку, чтобы удалить следы загрязнений и обеспечить безопасную качественную питьевую воду. При замене ранее полностью истощенных углеродных слоев свежим углеродом (когда концентрации входящего и выходящего потока равны), более поздние слои функционируют дольше в качестве окончательной полировальной машины и обеспечивают запас прочности.

При отборе образцов для профилирования углеродного слоя их следует брать сверху, посередине и снизу. Отбор проб этого типа позволяет более точно определить местонахождение МТЗ и оставшееся время обслуживания углеродного слоя.

Уголь активированный отработанный

Активированный уголь не вечен. Его необходимо периодически заменять на свежий первичный или активированный уголь. Поры или физические адсорбционные пространства, которые представляют собой объемы нанометрового размера между графитовыми пластинками, в конечном итоге заполняются и больше не способны удалять адсорбаты. Углеродные поры неоднородны и различаются по энергии адсорбции от сильной до слабой. Обратите внимание на расстояние между графитовыми пластинками на рисунке 1. Углеродные графитовые пластинки, расположенные близко друг к другу, обеспечивают высокую потенциальную энергию адсорбции, а широкие расстояния между пластинами имеют относительно низкую энергию адсорбции.

У заводов по производству питьевой воды есть два основных варианта замены: покупать чистый или неиспользованный углерод или использовать реактивированный уголь. После нескольких циклов реактивации эффективность реактивированного угля будет снижаться, и его необходимо заменить свежим, чистым углеродом.

Иногда расширение распределения пор по размеру при реактивации полезно, особенно для более крупных молекул и адсорбатов с более высокой молекулярной массой. Однако водорастворимые низкомолекулярные соединения в следовых концентрациях, такие как тригалометаны, могут не так легко адсорбироваться и могут образовывать более длительный MTZ при использовании с реактивированным углем с более широким распределением пор по размерам.

Дальнейшее обсуждение этой темы будет охватывать методы испытаний, которые помогут персоналу водохозяйственных предприятий выбрать лучший активированный уголь для конкретного применения и контролировать эффективность и жизненный цикл угля до его окончательной утилизации.

Генри Новицки, Ph.D. и MBA, президент и старший научный сотрудник PACS Activated Carbon Services. С ним можно связаться по адресу [email protected], 724-457-6576 или pacslabs.com. Джордж Новицки — директор лаборатории PACS.С ним можно связаться по адресу [email protected]. Уэйн Шулигер, П.Е., читает краткий курс по проектированию, эксплуатации и устранению неисправностей адсорберов с активированным углем.

PACS Activated Carbon Services проводит Международную конференцию по активированному углю и учебные курсы по углеродным технологиям два раза в год в феврале в Орландо и в сентябре в Питтсбурге.

Что такое активированный уголь и как он работает?

Активированный уголь (также известный как активированный уголь) состоит из маленьких черных шариков или твердой черной пористой губки.Он используется в фильтрах для воды, лекарствах, которые выборочно удаляют токсины, и в процессах химической очистки.

Активированный уголь — это уголь, обработанный кислородом. В результате получается высокопористый древесный уголь. Эти крошечные отверстия придают древесному углю площадь поверхности 300-2000 м ² / г, позволяя жидкостям или газам проходить через уголь и взаимодействовать с обнаженным углеродом. Уголь адсорбирует широкий спектр примесей и загрязнителей, включая хлор, запахи и пигменты.Другие вещества, такие как натрий, фторид и нитраты, не так притягиваются к углю и не отфильтровываются. Поскольку адсорбция работает за счет химического связывания примесей с углеродом, активные центры в древесном угле в конечном итоге становятся заполненными. Фильтры с активированным углем становятся менее эффективными по мере использования, и их необходимо перезаряжать или заменять.

Что активированный уголь фильтрует и не фильтрует?

Активированный уголь чаще всего используется в повседневной жизни для фильтрации воды. Улучшает прозрачность воды, устраняет неприятные запахи и удаляет хлор.Он не эффективен для удаления некоторых токсичных органических соединений, значительного количества металлов, фторидов или патогенов. Вопреки упорной городской легенде, активированный уголь слабо адсорбирует спирт и не является эффективным средством удаления.

Он будет фильтровать:

• Хлор
• Хлорамин
• Танины
• Фенол
• Некоторые препараты
• Сероводород и некоторые другие летучие соединения, вызывающие запах
• Небольшие количества металлов, таких как железо, ртуть и хелатная медь

Он не удалит:

• Аммиак
• Нитраты
• Нитриты
• Фторид
• Натрий и большинство других катионов
• Значительные количества тяжелых металлов, железа или меди
• Значительные количества углеводородов или нефтяных дистиллятов
• Бактерии, простейшие, вирусы и другие микроорганизмы

Активированный уголь Эффективность

Несколько факторов влияют на эффективность активированного угля.Размер и распределение пор варьируются в зависимости от источника углерода и производственного процесса. Большие органические молекулы поглощаются лучше, чем более мелкие. Адсорбция имеет тенденцию увеличиваться при снижении pH и температуры. Загрязнения также удаляются более эффективно, если они находятся в контакте с активированным углем в течение более длительного времени, поэтому скорость потока через уголь влияет на фильтрацию.

Деадсорбция активированного угля

Некоторые люди опасаются, что активированный уголь не адсорбируется, когда поры заполнятся.Хотя загрязнители на полном фильтре не попадают обратно в газ или воду, использованный активированный уголь неэффективен для дальнейшей фильтрации. Это правда, что некоторые соединения, связанные с определенными типами активированного угля, могут попадать в воду. Например, древесный уголь, используемый в аквариуме, со временем может начать выделять фосфаты в воду. Доступны продукты без фосфатов.

Зарядка активированного угля

Можно или нет перезаряжать активированный уголь, зависит от его назначения.Можно продлить срок службы губки с активированным углем, отрезав или отшлифуя внешнюю поверхность, чтобы обнажить внутреннюю часть, которая, возможно, не полностью потеряла свою способность фильтровать материал. Кроме того, вы можете нагреть бусины активированного угля до 200 C в течение 30 минут. Это приведет к разложению органических веществ в древесном угле, которые затем можно будет смыть, но не удалит тяжелые металлы.

По этой причине лучше всего просто заменить древесный уголь. Вы не всегда можете нагревать мягкий материал, покрытый активированным углем, потому что он может плавиться или выделять собственные токсичные химические вещества, в основном загрязняя жидкость или газ, которые вы хотите очистить.Суть в том, что вы, возможно, могли бы продлить срок службы активированного угля для аквариума, но не рекомендуется пытаться перезарядить фильтр, используемый для питьевой воды.

Что это такое и как работает

Если вы используете систему очистки воздуха или покупаете ее, возможно, вы знакомы с фильтрами с активированным углем. Имея так много фильтров очистителя воздуха на выбор, вы можете задаться вопросом, как работает фильтр с активированным углем или каковы преимущества его использования.Не позволяйте их маленькому росту вводить вас в заблуждение; Эти умные фильтры являются главными борцами со всем, от аллергенов и агрессивных загрязнителей до неприятного вкуса и запаха. Они полагаются на процесс адсорбции для удаления и улавливания примесей, поэтому все, что у вас остается, — это свежий воздух, пригодный для дыхания.

Рассмотрим подробнее, как эти маленькие фильтры могут значительно улучшить общее качество воздуха.

Что такое фильтр с активированным углем?

Фильтры с активированным углем представляют собой небольшие кусочки угля, обычно в виде гранулированных или порошкообразных блоков, которые были обработаны, чтобы сделать их чрезвычайно пористыми.Фактически, он настолько кавернозный, что всего один грамм активированного угля может легко иметь площадь поверхности 500 м2 или больше. Большая площадь поверхности позволяет этим угольным фильтрам адсорбировать в геометрической прогрессии больше загрязняющих веществ и аллергенов, чем традиционные угольные фильтры.

Адсорбция — это отдельный процесс, при котором органические соединения в воздухе или воде химически реагируют с активированным углем, что приводит к их прилипанию к фильтру. Чем пористее активированный уголь, тем больше загрязняющих веществ он улавливает.Эти фильтры чаще всего используются для удаления опасных соединений в системах очистки воздуха в доме.

Как мне использовать фильтр с активированным углем?

Использование фильтров с активированным углем дает множество преимуществ. Эти очистители можно использовать для очистки воздуха от нежелательных или вредных загрязнений, которые могут представлять опасность для вашего здоровья.

В системах очистки воздуха фильтры с активированным углем могут использоваться вместе с фильтрами HEPA для улавливания известных аллергенов и примесей, таких как:

• Пыль
• Линт
• Споры плесени
• Дым
• Волосы домашних животных
• Обычная бытовая химия
• Бензол и прочие летучие органические соединения

Угольные фильтры также помогают избавиться от неприятных запахов, чтобы воздух в помещении оставался свежим.При совместном использовании фильтры с активированным углем и HEPA могут улавливать 99,97% мелких частиц размером 0,3 мкм и более, а также наиболее крупных частиц, особенно спор. Фильтры с активированным углем особенно полезны людям, страдающим аллергией или ухудшением состояния из-за загрязненного воздуха, включая пассивное курение. Если вы курите или живете с курильщиком, использование фильтра с активированным углем в вашей домашней системе очистки воздуха может обеспечить беспрецедентную пользу для здоровья ваших органов дыхания.

Как работают фильтры с активированным углем?

Хотя система фильтрации, использующая химические реакции для обеззараживания воздуха, может показаться сложной, на самом деле она довольно проста.Активированный уголь обычно продается в толстых или тонких пакетах для фильтрации воздуха. Затем он вставляется в основное устройство очистки, такое как очиститель воздуха или воздушный фильтр HEPA.

Загрязненный воздух попадает в систему фильтрации, проходит через активированный уголь, адсорбируется и выходит из фильтра очищенным. При использовании вместе с HEPA-фильтром активированный уголь предотвращает попадание на него более крупных частиц, таких как пыль и ворс, что позволяет фильтру HEPA работать лучше и дольше.

Все ли фильтры с активированным углем одинаковы?

Все фильтры с активированным углем удаляют значительно большее количество загрязнителей воздуха, чем обычные угольные фильтры, однако есть некоторые отличия. Некоторые фильтры содержат больше активированного угля, чем другие, и это может повлиять на способность удалять примеси. Чем больше активированного угля в фильтре, тем больше загрязняющих веществ он улавливает и тем быстрее адсорбирует.

Кроме того, высокий уровень активированного угля увеличивает срок службы фильтра.Он потребует меньшего количества замен и дольше будет выпускать свежий воздух. Еще одним фактором, влияющим на скорость фильтрации, является размер частиц активированного угля.

Обычно более мелкие частицы обеспечивают более высокую скорость адсорбции. Самые современные фильтры с активированным углем, такие как те, что используются в очистителях воздуха Blueair, содержат другие соединения, такие как диоксид магния и оксид меди, для удаления из воздуха еще более опасных загрязнителей, таких как оксид углерода, оксид этилена и озон.Некоторые современные фильтры с активированным углем также более эффективны в предотвращении накопления бактерий, которые могут возникать естественным образом с течением времени.

Фильтры с активированным углем — важное дополнение к любой системе очистки воздуха. Их можно использовать отдельно или в сочетании с другими фильтрами, чтобы значительно уменьшить количество примесей в вашем доме или офисе. Независимо от того, выберете ли вы базовую или расширенную модель, вы можете легко дышать с фильтром с активированным углем.

Как работает технология с активированным углем?

Технология активированного угля является важным инструментом контроля выбросов для угольных электростанций, цементных заводов, промышленных котлов и мусоросжигательных заводов, а также для удаления вредных и пахнущих загрязняющих веществ в промышленности питьевой воды.Как активированный уголь может быть настолько полезным для стольких различных отраслей? Здесь мы обсуждаем, как работает технология активированного угля, чтобы помочь растениям с самыми разными функциями соответствовать нормативным требованиям.

Причина, по которой активированный уголь настолько эффективен в борьбе с выбросами, заключается в явлениях адсорбции. Адсорбция — это когда атомы, ионы или молекулы газа, жидкости или растворенного твердого вещества прикрепляются к поверхности. Это образует покрытие из адсорбата (в данном случае ртути) на поверхности адсорбента (активированного угля).

Пористая структура активированного угля создает значительную внутреннюю поверхность, позволяя быстро адсорбировать вредные загрязнители. В зависимости от обработки один грамм активированного угля может иметь площадь поверхности более 1500 квадратных метров.

Хотя адсорбция является причиной того, что активированный уголь так эффективен при удалении загрязняющих веществ, площадь поверхности — не единственное соображение при выборе решения по контролю выбросов. Йодное число — это индекс, который часто используется в промышленности по производству активированного угля для рекламы большой площади поверхности и, следовательно, эффективности продуктов.Проблема с этим измерением заключается в том, что индекс не учитывает другие факторы, влияющие на работу продукта. Распределение пор по размеру и объему, уровни энергии на участках адсорбции, функциональные группы, химический состав раствора и конкурирующие фоновые органические соединения — все это ключевые свойства при выборе продукта с активированным углем.

Сравните активированный уголь с другими решениями по снижению выбросов.

Мы разрабатываем инновационные индивидуальные решения в компании Carbonxt, но, как правило, продукты с активированным углем делятся на три категории: порошковый активированный уголь, гранулированный активированный уголь и гранулированный уголь.

Выбрать правильный активированный уголь для вашего приложения непросто, поэтому помогите нашим партнерам в этом процессе. Лучший активированный уголь для угольных электростанций отличается от лучшего активированного угля для отходов на энергетических объектах, и важно разработать решение, отвечающее нормативным требованиям и являющееся рентабельным.

Выбор правильного продукта с активированным углем для вашего применения — непростая задача.Carbonxt будет работать с вами, чтобы разработать индивидуальное решение, которое будет интегрировано с вашими объектами. Заполните нашу контактную форму или позвоните нам по телефону (352) 378-4950, чтобы найти эффективное и экономичное решение.

Что такое активированный уголь для фильтров для воды? Как работает активированный уголь — EnviroSupply & Service

Большинство систем фильтрации для очистки воды содержат по крайней мере одну ступень фильтрации с активированным углем. Наверняка вы слышали об фильтрах с активированным углем, но в этой статье мы подробно расскажем о важности угля для очистки воды от примесей.

Фильтры с активированным углем — это стандартные системы очистки воды в домах и зданиях, которые используются для фильтрации загрязняющих веществ, таких как хлор, органические растворители, гербициды, пестициды и водный радон. Многие считают, что эти фильтры делают воду более здоровой и натуральной. Фильтры часто используют люди, которые заботятся о своем здоровье и хотят предотвратить появление гранулированных частиц или неприятных запахов и привкусов из воды. Вы должны знать, что фильтры с активированным углем не удаляют из воды бактерии, вирусы или грибки, а также споры грибов.

Активированный уголь — это очень очищенный порошок черного цвета, изготовленный из угольной кости, нефтяного кокса, скорлупы кокоса, угля, оливок или опилок. Уголь «активируется» при самых высоких температурах с помощью промышленного процесса. Как только температура берет верх, структура ядра изменяется и размер пор конденсируется, при этом образуется более пористый углерод, чем обычно. Пористая текстура древесного угля имеет отрицательный электрический заряд, который притягивает положительно заряженные молекулы, такие как токсины и газы.Это помогает удерживать токсины и химические вещества.

Активация угля обеспечивает отличную фильтрующую поверхность и позволяет ему иметь высокую способность абсорбировать водные примеси. Абсорбция — это процесс прилипания вещества к поверхности абсорбента. Благодаря этой абсорбции активированный уголь обладает высокой удерживающей способностью.

Активированный уголь удаляет хлор, ароматизаторы и запахи, другие органические химические вещества.Наиболее распространенные очистители используют одноступенчатые или двухступенчатые фильтры, где активированный уголь вводится в качестве фильтрующего материала в картридж, который может быть разного размера в зависимости от устройства, в котором он будет использоваться.

Очистка воды заключается в удалении из воды вредных примесей. Фильтрат физически блокирует или химически удаляет загрязнения. Этот метод очистки отличается от обратного осмоса, при котором вода фильтруется через полупроницаемую мембрану, и дистиллята, который испаряет воду, чтобы отделить ее от загрязняющих веществ.Фильтрация — относительно дешевый и эффективный способ очистки воды.

Фильтры с активированным углем в основном используются для удаления хлора и органических соединений из воды. Операционная система такая же, как у песочных фильтров, при этом задержка загрязняющих веществ осуществляется, когда вода проходит через фильтрующий слой, состоящий из активированного угля. Вода стекает через фильтрующую среду, пока не достигнет выпускного отверстия.

Уникальный минеральный активированный уголь из древесного угля используется для питьевой воды с соблюдением всех требований и международных стандартов для потребления человеком.

Существует два типа угольной фильтрации: гранулированный активированный уголь и блочный уголь.

Активированный уголь имеет слегка положительный заряд, поэтому он может притягивать примеси, но блочный уголь имеет более высокую степень удаления загрязняющих веществ. Однако на эту скорость влияют многие факторы, включая количество углерода в установке, поток воды, количество времени, в течение которого загрязняющие вещества находились в контакте с углеродом, и размер частиц.Уголь может удалять частицы размером от 50 до 0,5 микрон, причем один микрон составляет одну тысячную миллиметра, или предпочтительно 0,001 мм, что-то невидимое для человеческого глаза невооруженным глазом.

Угольные фильтры очень эффективны при удалении различных вредных химикатов. К ним относятся хлор, бензол, радон, соединения растворителей тригалометана, летучие органические химические вещества, такие как пестициды и гербициды, и сотни других искусственных веществ, которые могут контактировать с водопроводной водой, когда она протекает через систему.Также фильтры удаляют из воды неприятный привкус и запах.

1. Гранулированный активированный уголь

Гранулированный активированный уголь — это материал, который используется для фильтрации вредных химических веществ и микроорганизмов из загрязненной почвы и воды. Когда вода протекает через гранулированный фильтр с активированным углем, соединения адсорбируются или прилипают к поверхности и в миллионах микропор гранул активированного угля.

Фильтры с активированным углем всегда используются как часть системы экстракции и очистки для очистки грунтовых вод, реки, озера, колодца, родниковой, муниципальной или солоноватой воды, обычно в качестве второй ступени после мультимедийного фильтра.Фильтр с активированным углем состоит из контейнера или колонки, заполненной гранулами активированного угля. Его структура и свойства позволяют ему адсорбировать опасные химические вещества, содержащиеся в воде, подлежащей очистке.

2. Блок угольный

Блочная обработка углем обеспечивает отличные результаты за счет устранения хлора, неприятного запаха, микроорганизмов и патогенов. Остальное включает вирусы и бактерии, улучшает вкус и цвет воды, удерживает широкий спектр химических веществ, таких как топливо, полихлорированные бифенилы, диоксины и радиоактивные отходы.Он также может удалять определенные типы металлов, такие как свинец, кадмий или ртуть, при условии, что тяжелые металлы присутствуют в небольших количествах.

Преимущества фильтра с активированным углем:
• Фильтр с активированным углем работает как сито, удаляя тяжелые материалы, содержащиеся, например, в воде и воздухе, действуя как очиститель.
• Активированный уголь — чрезвычайно пористый материал с размером пор меньше 2 нанометров и очень эффективен в адсорбционных явлениях.
• Это процесс, основанный на притяжении тяжелых молекул к твердой поверхности, такой как уголь, при котором остаются только самые чистые молекулы жидкости или газа.
Области применения:
• Промышленные технологические воды (в любой отрасли).
• Финансирование и общественные источники.
• Опреснение морской воды.
• Здравоохранение (лаборатории, больницы, клиники и т. Д.).
• Гостиничный бизнес (гостиницы, рестораны, кафе и т. Д.).
• Коллективы (школы, печи, кафе-мороженое и т. Д.).
• Производство напитков и спиртных напитков.
• Пищевая промышленность и питание.
• Сельское хозяйство и животноводство.
• Графика и фотография.
• Покрытия и специальные покрытия.
• Покрытия и специальные покрытия.
• Химический сектор
• Текстильный сектор.
• Ювелирный сектор.
• Продуктов:
• Обратный осмос
• Смягчитель воды
• Деионизатор воды
• Фильтр для воды
• Мультимедийный фильтр
• Фильтр с активированным углем
• Генератор озона
• УФ стерилизатор ультрафиолетового излучения
• Производство резервуаров
• Деионизированная вода
• Вода дистиллированная
• Мягкая вода
• Вода деминерализованная
В Enviro Supply мы используем системы угольных фильтров, которые используются для очистки воды в доме, либо для одной точки потребления, либо для всего дома.Купить активированный уголь оптом можно здесь.

Уход за активированным углем и обращение с ним

Кеннет Э. Шеффер

Адсорбирующая среда с активированным углем проста в использовании и удобна в обращении. При правильном хранении срок годности неограничен. Нетоксичен и относительно негорючий. Если он намок или поврежден из-за неправильного хранения, его обычно можно легко высушить или восстановить. После того, как он станет насыщенным загрязняющими веществами, его часто можно реактивировать практически до его первоначальной адсорбционной способности с незначительной потерей объема во время переработки.

Активированный уголь представляет собой форму технически чистого углерода, обычно производимого из угля, древесины, торфа или скорлупы кокосового ореха, имеющего микроскопическую физическую структуру. Каждая гранула содержит миллионы крошечных проходов или пор, которые обеспечивают огромную площадь внутренней поверхности, которая определяет ее адсорбционную способность. Площадь поверхности активированного угля обычно составляет от 600 до 1200 м2 / г в зависимости от типа и сорта продукта. Он используется для очистки воздуха и воды, извлечения ценных паров и жидкостей, катализатора химических реакций и помощи в производстве продуктов высокой степени очистки.Активированный уголь доступен в широком диапазоне размеров гранул, порошков, шариков, фасонных гранул, ткани, подушечек и волокон. Используемая физическая форма определяется приложением обслуживания и, в некоторых случаях, соображениями падения давления.

Обращение и хранение
Активированный уголь стабилен и может храниться в течение многих лет в транспортной таре или упаковке, если он защищен от загрязняющих паров и жидкостей. Типичные варианты упаковки включают большие суперсэки (1000-2000 фунтов), мини-суперсаки (200-500 фунтов), маленькие мешки (20-55 фунтов), коробки типа Гейлорда (200-1000 фунтов) и стальные или фибровые барабаны (50- 200 фунтов).Активированный уголь портится только от работы; то есть, действуя как катализатор или адсорбируя пары, газы и растворенные вещества. Поскольку это относительно чистый углерод, он устойчив к большинству кислот, щелочей, химикатов и коррозионных веществ. Повторное нагревание и охлаждение мало влияет на его физическую структуру. На установках для регенерации растворителей адсорбент подвергался до 10 000 циклов нагревания и охлаждения без заметного разрушения гранул или пеллет.

Гранулированный активированный уголь лучших сортов твердый и устойчивый к истиранию, но следует избегать методов обработки, которые могут привести к измельчению продукта.В системах пароочистки высокоскоростной или неоднородный воздушный поток может вызвать движение частиц и быстрый износ или разрушение гранул, особенно если верх углеродного слоя не удерживается на месте сеткой. Следует избегать восходящего потока жидкости с высокими скоростями во время адсорбции, поскольку он имеет тенденцию поднимать гранулы и вызывает образование каналов. Метод обращения с активированным углем должен точно соответствовать характеру используемого продукта. Например, обращение с порошком отличается от обращения с гранулированным материалом.Пропитанный уголь обычно имеет несколько более низкую температуру воспламенения, чем непропитанный уголь. Из этого правила есть исключения, но следует уделять особое внимание точкам возгорания угля, который пропитан или подвергнут другой специальной обработке. В листах технических данных производителя и в паспортах безопасности материалов (MSDS) содержатся важные сведения, такие как температура возгорания углерода.

Для очистки воздуха в жилых и рабочих помещениях адсорбент должен быть достаточно сухим.Он не чувствителен к влаге, но если он намокнет, его емкость снизится. Если он стал насыщенным, его можно высушить в печи при температуре 200-250 ° F. Влажный активированный уголь имеет тенденцию вызывать коррозию мягкой стали, алюминия и некоторых других металлов. Для влажных применений нержавеющая сталь, монель-никель, пластик, стекло или керамика могут удовлетворительно использоваться в качестве контейнеров. Для большинства сухих применений подходящими материалами для контейнеров являются обычная сталь, алюминий, пластик или бумага.

Если определенный сорт гранулированного угля содержит слишком много пыли или мелких гранул для данного применения, они могут быть удалены путем просеивания, продувки воздухом или промывки водой.Добавление от 10 до 30 процентов влаги может снизить запыленность большинства порошкообразных углей.

Здоровье и безопасность
Активированный уголь не токсичен. Многие типы соответствуют требованиям Кодекса FDA США для пищевых продуктов, и многие из них также одобрены Американской ассоциацией водопроводных сооружений и NSF для очистки питьевой воды. Кроме того, некоторые сорта активированного угля сертифицированы Фармакопеей США (USP) и используются для внутреннего использования для различных лечебных процедур. Воздействие пыли является проблемой для некоторых активированных углей, и следует использовать обычные процедуры обращения с пылью, такие как защита глаз и противопылевые маски для персонала, работающего с углем, а также комнатные пылевые фильтры для контроля уровня пыли.

Активированный уголь горюч, но не воспламеняется. При отсутствии принудительной тяги даже горячий активированный уголь с трудом поддерживает горение и при некоторых условиях гаснет сам по себе. Тем не менее, его нельзя подвергать воздействию струи воздуха при температуре выше примерно 400 ° F. При адсорбции паров высокой концентрации теплота адсорбции (адсорбция — экзотермическая реакция) может быть достаточной для значительного повышения температуры углерода.В таких случаях, возможно, лучше всего работать с углем, частично смоченным водой, как это обычно делается на установках по регенерации растворителей, или снизить концентрацию пара путем добавления дополнительного воздуха.

Сосуды, содержащие активированный уголь
Следует проявлять осторожность при входе в резервуары или другие закрытые помещения, содержащие большое количество активированного угля. Перед входом в такие помещения рекомендуется проверить атмосферу на содержание кислорода, углекислого газа или монооксида или других загрязняющих веществ, которые предположительно могут присутствовать в помещении.В качестве примера изложенных здесь мер предосторожности; Если сосуд, содержащий активированный уголь и достаточно большой для входа человека, необходимо отремонтировать, осмотреть или заменить уголь, продувка воздухом должна проветрить воздушное пространство. Эту меру предосторожности следует соблюдать, даже если уголь не использовался в эксплуатации.

Активированный уголь может медленно реагировать с кислородом при определенных условиях даже при температуре окружающей среды, и, хотя эта скорость достаточно медленная и не расходуется какое-либо важное количество углерода или какой-либо большой вес используемого кислорода, он может быть важным фактором содержания кислорода в пространство, которое долгое время было плотно закрытым.

Срок службы
Активированный уголь имеет определенный срок службы или способность выполнять свои функции. По достижении предела адсорбент следует заменить или повторно активировать. Рекомендуется иметь под рукой хотя бы один запасной заряд, чтобы при необходимости можно было заменить исходный.

Особые условия эксплуатации
Активированный уголь — мощный адсорбент и катализатор. Хотя большинство его реакций и свойств достаточно хорошо известны, в необычных обстоятельствах к нему следует относиться с осторожностью.Активированный уголь может адсорбировать большинство типов молекул (существует большая разница в степени, в зависимости от типа адсорбируемой молекулы и условий окружающей среды), и если условия изменятся, углерод может отдать эти молекулы в окружающее пространство.

Восстановление и реактивация
Активированный уголь, загрязненный низкокипящими примесями, может быть частично или полностью повторно активирован в печи или печи при температуре 200–400 ° F или обработан паром низкого давления, а затем высушен.Гранулированный активированный уголь обычно можно подвергнуть заводской переработке (реактивации), чтобы сделать его почти равным по адсорбционной способности исходному продукту.

Специальные угли
Уголь, пропитанный солями металлов, может потребовать особого обращения из-за раздражения из-за частиц пыли. С углем особо высокой чистоты или с низким содержанием влаги следует обращаться осторожно, чтобы избежать загрязнения или поглощения влаги. При использовании специальных углей руководствуйтесь инструкциями, прилагаемыми к этому типу или классу углей.

Транспортировка активированного угля
Существуют некоторые правила и ограничения по транспортировке активированного угля по суше, воздуху и океану, и их следует тщательно соблюдать. Нет особых опасностей с большинством типов активированного угля, но, по-видимому, было несколько случаев, когда уголь был предполагаемым источником возгорания, что является основанием для принятия правил.

В специальные пропитанные активированные угли (используемые в респираторах или для специальных применений, таких как обработка аммиаком, формальдегидом или радиоактивным йодом) добавлены химические вещества, которые требуют особого обращения и должны храниться вдали от окислителей, и следует учитывать предупреждения MSDS.Как правило, химически активированный уголь (например, фосфорная кислота) требует повышенного внимания и также должен храниться отдельно от окислителей. Хорошо подготовленный паровой активированный уголь не вызывает проблем при транспортировке или хранении. Активированный уголь не следует сравнивать с неочищенным древесным углем или древесным углем для барбекю, который имеет совершенно другие свойства и время от времени самовозгорается.

Рост бактерий
Новый чистый активированный уголь не поддерживает рост бактерий.Однако уголь может адсорбировать питательные вещества, необходимые бактериям, и после того, как такая адсорбция произошла, бактерии могут расти снаружи угольных гранул и, в некоторой степени, внутри больших входов в поры. Бактерии можно уничтожить путем тепловой стерилизации, замачивания с высоким pH, замачивания в кислоте с низким pH или с помощью некоторых других химикатов. Существуют виды углерода, содержащие биоциды, которые не добавляют в воду ядовитых веществ, но контролируют рост бактерий.Свободно плавающие в воде бактерии можно удалить с помощью активированного угля, поскольку он также может действовать как фильтрующий агент.

Приложения
Активированный уголь должен быть надлежащим образом смешан с обрабатываемой жидкостью (в виде порошка) или соответствующим образом поддерживаться в потоке (гранулированная форма). Если он используется для очистки жидкостей в резервуаре фильтра, проточная система должна быть устроена так, чтобы исключить воздушные карманы, позволяя жидкости контактировать с полной загрузкой угля.Воздух или вода, очищаемые активированным углем, не должны содержать пыли или взвешенных веществ, которые могут забивать слой угля. Фильтр твердых частиц перед углем устранит эту потенциальную проблему.

Помимо использования в качестве адсорбирующего агента, активированный уголь может использоваться как электрический проводник, изолятор, звукопоглощающий агент или для адсорбции света.

Большую часть отработанного активированного угля можно надлежащим образом утилизировать на объекте реактивации, на свалке или в мусоросжигательной печи.С опасным отработанным активированным углем следует обращаться соответствующим образом и отправлять на предприятие, одобренное RCRA, для утилизации.

Об авторе
Кеннет Э. Шеффер имеет степень магистра наук об окружающей среде Техасского университета в Далласе и работает в индустрии активированного угля более 25 лет. Он президент компании Carbon Resources, LLC, поставщика продуктов, оборудования и услуг с активированным углем в Оушенсайд, Калифорния, и вице-председатель комитета ASTM по активированному углю, D-28, а также нынешний председатель комитета по обмену информацией IACMA. (Международная ассоциация производителей активированного угля).С Schaeffer можно связаться по телефону (760) 630-5724 или по электронной почте: [email protected]

.

Что это такое и как работает в очистителях воздуха

Грамм активированного угля может иметь площадь поверхности более 5 400 кв. Футов, из которых легко достижимо 32 000 кв. Футов. (Википедия об активированном угле)

Практически каждый очиститель воздуха имеет фильтр с активированным углем. Что он делает и что на самом деле означает «активировано»?

Мы узнаем, что на самом деле представляет собой фильтр с активированным углем, как работает фильтр с активированным углем, как он изготовлен и почему он так часто используется для очистки воздуха.Мы также выясним, какие фильтры с активированным углем служат дольше всего, а какие лучше.

Вот краткая информация:

Загрязнители воздуха находятся в двух различных состояниях вещества:

• Твердые частицы (пыль, пыльца, частицы дыма, пылевые клещи). Фильтры HEPA используются для их механической фильтрации.
• Газообразные загрязнители воздуха (запахи, запахи, летучие органические соединения, запах сигаретного дыма, запах кухонного масла и т. Д.).Работа по удалению этого ложится на воздушный фильтр с активированным углем.

HEPA-фильтр и фильтр с активированным углем работают в тандеме; это 2 самых важных фильтра очистителя воздуха.

Запахи, запахи и другие летучие органические соединения просто проходят через HEPA-фильтр. Их не останавливает механический барьер.

Скорее их останавливает процесс адсорбции активированным углем. Во время этого процесса молекулы газа (различные нежелательные запахи на кухне, в спальне и т. Д.) прилипают к твердой поверхности.

Фильтр с активированным углем — это не что иное, как материал с огромной площадью поверхности, который делает поглощение запахов чрезвычайно эффективным.

По сути, всего один грамм активированного угля может иметь площадь поверхности до 32 000 квадратных футов. Это почти все футбольное поле из одного грамма.

Давайте копнем немного глубже:

Что такое фильтр с активированным углем?

Вот остатки древесного угля, побочный продукт горения древесины:

Древесный уголь — продукт недостаточного горения древесины.

Фильтр с активированным углем представляет собой плотно упакованный и «активированный» уголь. Он может быть в виде порошка или гранул.

Помимо дерева, древесный уголь бывает из разных источников. В качестве угольных фильтров очистителей воздуха часто используются кокосовая шелуха, ивовый торф, кокосовое волокно и бамбук.

Вот истинная цель использования активированного угля для создания фильтров:

Древесный уголь в процессе «активации» является чрезвычайно пористым материалом. Маленькие поры в древесном угле создают невероятно большую активную поверхность, на которой может происходить процесс адсорбции запахов, запахов и ЛОС.

Пример: В более крупных очистителях воздуха есть фильтры с активированным углем 0,7 фунта. 0,7 фунта = 317 грамм. 317 г * 5400 кв. Футов = 1 711 800 кв. Футов. Этот фильтр может быть небольшим, но из-за наличия пор он имеет активную площадь как минимум почти 30 футбольных полей.

Alen BreatheSmart 75i — лучший очиститель воздуха в настоящее время на рынке — имеет дополнительный фильтр с активированным углем 3,7 фунта.

Основываясь на форме и источнике древесного угля, а также на процессе «активации», который мы узнаем далее, мы различаем несколько различных видов активированного угля.К ним относятся порошковый активированный уголь, гранулированный активированный уголь, активированный уголь в виде шариков, экструдированный активированный уголь, уголь с полимерным покрытием и даже тканый уголь.

Древесный уголь сам по себе является пористым материалом. Однако он не такой пористый, как угольный порошок или гранулы, которые содержатся в фильтрах с активированным углем. Уловка для получения чрезвычайно пористого материала — это «процесс активации»:

Что означает «активировано»? Как изготавливаются фильтры с активированным углем

1 грамм углерода имеет площадь поверхности менее 1000 кв. Футов.

1 грамм «активированного» угля имеет площадь от 5400 до 32 000 квадратных футов.

Единственное отличие — это процесс активации. Есть два способа активировать секретный поверхностный потенциал углерода:

1. Физическая активация горячими газами.
2. Химическая активация посредством реакции кислотно-щелочной нейтрализации.

В большинстве случаев используется физическая активация. Это включает создание углеродного материала и создание пор в два этапа:

1. Кокосовая шелуха, древесина или бамбук сжигают (пиролизуют) при очень высоких температурах (до 1000 ° C) в отсутствие кислорода.Этот первый этап называется «карбонизацией».
2. Когда температура карбонизированного материала опускается ниже 300 ° C, он подвергается активации высокотемпературным газом. Этот процесс активации создает крошечные дырочки в горячем угле; делая его чрезвычайно пористым. Этот 2-й шаг называется «активацией».

Фильтры с активированным углем, используемые в очистителях воздуха, в основном создаются путем физической активации.

Химическая активация чаще используется в промышленных процессах.Он включает создание пор за счет использования сильной кислоты, сильного основания и определенных солей. По сути, сильная кислота (с помощью других химикатов) «проедает» древесный уголь, тем самым создавая пористый материал.

Теперь, когда мы знаем, что такое активированный уголь и как его производят, давайте посмотрим, как его свойства используются в фильтрах с активированным углем:

Как работает воздушный фильтр с активированным углем?

Воздух в помещении наполнен невидимыми газообразными загрязнителями. К ним относятся кухонные запахи, различные запахи, летучие органические химические вещества и так далее.Все они состоят из миллиардов и миллиардов молекул газа.

Когда эти газовые молекулы попадают в рецепторы в нашем носу, наш мозг воспринимает это как «запах». В большинстве случаев с загрязнителями воздуха это неприятный запах.

Чтобы удалить запахи, нам нужно только убедиться, что молекулы газа не попадают на рецепторы в нашем носу. Они должны ударить или адсорбироваться чем-то еще.

Вот как работает фильтр с активированным углем:

Фильтры с активированным углем имеют чрезвычайно большую площадь поверхности, на которой могут скапливаться нежелательные запахи.

Очиститель воздуха от запаха — это вентилятор, который собирает воздух (с молекулами нежелательного запаха в нем) и направляет его к фильтру с активированным углем. Здесь молекулы запаха адсорбируются и удаляются из циркуляции воздуха в помещении.

Фильтры с активированным углем в очистителях воздуха

Редко встретишь очиститель воздуха без фильтра с активированным углем. Причина проста:

Если целью очистителя воздуха является улучшение качества воздуха в помещении, это включает уменьшение запахов.Активированный уголь, плотно упакованный между двумя слоями для создания фильтра, — лучший естественный инструмент для поглощения нежелательных запахов.

Сменный фильтр с активированным углем для очистителя воздуха Coway AP-1512HH.

Означает ли это, что все очистители воздуха имеют одинаковые фильтры с активированным углем?

Не все при. Не все активированные фильтры одинаковы. Как мы видели, площадь поверхности на грамм активированного угля имеет довольно большой интервал: от 5400 квадратных футов до 32000 квадратных футов.

Площадь поверхности на грамм любого конкретного фильтра с активированным углем обычно не измеряется производителями очистителей воздуха как таковыми.

Вот 3 наиболее распространенных различия между различными фильтрами с активированным углем:

1. Площадь поверхности на грамм.
2. Общий вес фильтра с активированным углем (зависит от габаритов, плотности).
3. «Обогащение».

Более тяжелые фильтры с активированным углем по своей природе обладают большей способностью адсорбировать газообразные загрязнители воздуха. Они будут более тщательно удалять запахи и прослужат дольше.

«Обогащение» относится к добавлению солей, таких как диоксид магния и оксид меди, в фильтры с активированным углем.Эти обогащенные фильтры, используемые, например, в очистителях воздуха Blueair, предназначены для удаления мельчайших газообразных загрязнителей воздуха, таких как озон и окись углерода.

Как часто нужно заменять фильтры с активированным углем?

Когда значительная часть поверхности фильтра с активированным углем будет поглощать запахи, он станет насыщенным.

Необходимо заменить фильтры с насыщенным активированным углем. В большинстве очистителей воздуха есть индикатор того, когда вам нужно вставить фильтр с активированным углем.

В зависимости от устройства, использования и самого фильтра, фильтры с активированным углем необходимо заменять каждые 3–9 месяцев.

По сути, фильтры с активированным углем — это фильтры, которые необходимо очень часто менять.

Если у вас под рукой нет сменного фильтра, вы можете использовать очиститель воздуха без фильтра с активированным углем. Запахи останутся в воздухе в помещении, но очиститель воздуха с предварительным фильтром и фильтром HEPA будет работать по назначению для улавливания крупных и мелких частиц.