Активоване вугілля - Елементаріум
Властивості деревного вугілля були відомі ще з античності для очищення води, боротьби з отруєннями та з 13 століття для очищення цукру. Більше того, з Першої світової війни розвиток хімічної зброї призвів до розвитку використання протигазів. Активоване вугілля отримують із різної сировини, деревного вугілля, деревини, кокосової шкаралупи, оливкових кісточок ... Сила адсорбуючого вугілля збільшується за рахунок усунення смол, що закупорюють пори. Крім того, різні просочення дозволяють поглинати певні види.
Промислові дані
Промислове виробництво
Виробляється з деревини, кокосової шкаралупи (для виробництва тонни активованого вугілля потрібно 50000 кокосових горіхів), оливкових кісточок, а також з вугілля, торфу, бурого вугілля, деревної маси та залишків нафти. Адсорбуюча сила деревного вугілля збільшується за рахунок видалення смол, що закупорюють пори. Ця операція (активація) виконується або:
- водяною парою при 900-1000 ° C (фізична активація), що дає вуглець з вузькими порами,
- фосфорною кислотою при 400-500 ° C (хімічна активація), яка дає більші пори.
Діаметр пор також залежить від використовуваної сировини. Шкаралупа кокосового горіха дає мікропори (50 нм).
Один грам активованого вугілля має питому поверхню від 400 до 2500 м 2. Для адсорбції газоподібних домішок пори становлять від 1 до 2 нм, для фіксації домішок у рідинах - від 2 до 10 нм. Він добре підходить для адсорбції газів. Він гідрофобний та органофільний.
Вугілля знаходиться або у вигляді порошку (після використання його спалюють або звалить), або в зернах, або екструдують. У цих останніх випадках його можна регенерувати з втратою від 5 до 15% обробкою при 900 ° C, парою або кислотними або лужними промивками. У 2017 році 51,2% споживання припадає на порошок, на 35% - у гранульованому вигляді.
Просочення: для фіксації конкретних газових фаз шляхом хемосорбції активоване вугілля може бути просочене різними сполуками:
- сірка для фіксації ртуті,
- калію йодид: для фіксації сірководню, арсеніду водню, радіоактивних ізотопів,
- карбонат калію для фіксації хлористого водню, фтористого водню, діоксиду сірки.
Постановки
У 201 5 році глобальні виробничі потужності становлять 2,1 млн т/рік, у тому числі 900000 т/рік у Китаї. .
У 2017 році китайське виробництво становило 493 000 т, 64% від вугілля.
Міжнародна торгівля: у 2019 році із загальної кількості 859 823 т у 2018 році.
Основні країни-експортери:
| Китай | 264557 | Нідерланди | 44 369 |
| Індія, у 2018 році | 95 776 | Шрі-Ланка, у 2018 році | 43 885 |
| Філіппіни, у 2018 році | 72 062 | Австралія | 30 286 |
| Сполучені Штати | 70 511 | Індонезія, у 2018 році | 27 693 |
| Німеччина | 50 831 | Об'єднане Королівство | 20 506 |
Китайський експорт йде на 17% до Японії, 14% до Південної Кореї, 8% до Бельгії.
Основні країни-імпортери:
| Сполучені Штати | 95 774 | Китай | 47973 |
| Японія | 87 041 | Італія | 36 638 |
| Німеччина | 76 697 | Нідерланди | 36 367 |
| Південна Корея | 57893 | Франція | 36 095 |
| Бельгія | 48 387 | Об'єднане Королівство | 26 680 |
25% імпорту США надходить з Індії, 13% з Шрі-Ланки, 11% з Австралії, 10% з Китаю.
Основні виробники:
Інші виробники в США:
- Evoqua Water Technologies (раніше Siemens Water Technologies) використовує в якості сировини бітумне вугілля, антрацит або шкаралупу кокосового горіха. Має численні виробничі потужності, включаючи меліоративні заводи в США в Дарлінгтоні, Пенсильванія, Паркер, Арізона та Ред Блафф, Каліфорнія.
- Ingevity, підрозділ WestRock, використовує деревину або тирсу як сировину з 2 фабриками в США в Ковінгтоні (Вірджинія) та Вікліффом (Кентуккі) та однією в Китаї в Чжухаї.
- ADA-ES, в США, з 2 виробничими заводами в Луїзіані, 68000 т/рік в парафії Ред-Рівер і 27000 т/рік в Натчиточес.
Інші виробники в Європі:
- Donau Carbon, дочірнє підприємство Donau Chemie Group, австрійська група, що виробляється з вугілля, бурого вугілля, кокосового горіха, деревини. Виробництво кокосового горіха ведеться на острові Мінданао, на Філіппінах, інші виробництва - в Пішельсдорфі, Австрія. Регенераційні заходи проводяться в Пішельсдорфі та Франкфурті, Німеччина.
- Німецька група CarboTech виробляє активоване вугілля з вугілля на своєму заводі в Ессені, Німеччина.
- Desotec, бельгійська компанія, має підрозділ реактивації в місті Руселаре, Бельгія.
Французька ситуація
Виробники:
- Курарай придбав Calgon Carbon Corp (Chemviron в Європі), яка придбала в 2016 році у Arkema компанію CECA, яка виробляє активоване вугілля в Parentis (40), з виробничою потужністю 15000 т/рік.
- Osaka Gas Chemicals з дочірньою компанією Jacobi, колишньою PICA, виробляє та реактивує активоване вугілля у Верзон (18) з 1956 року. Виробнича потужність становить 9500 т/рік. Кокосові горіхи приїжджають на човні в Гавр, а потім контейнери перевозяться у Верзон поїздкою на авто.
Торгівля:
Експорт склав 10837 т, з основними ринками:
- 14% Італія,
- 12% Іспанія,
- 11% Німеччина,
- 9% Бельгія,
- 9% Китай.
Імпорт склав 36 069 т, в основному з:
- 39% з Бельгії,
- 15% з Китаю,
- 14% з Німеччини,
- 6% з Нідерландів.
Використовує
Світове споживання, у 201 8 р .: 2,34 млн т, у 2010 р. 52% вугілля, 23% деревини, 18% кокосового горіха, 5% бурого вугілля, 2% ядер та шкаралупи різних горіхів. У 2016 р. Споживання Китаю становило 440 000 т.
Сектори використання: у всьому світі, у 2017 році:
| Очистка води | 41% | Фармація, медицина | 6% |
| Очищення повітря | 30% | Автомобілі | 4% |
| Харчова промисловість | 14% |
На водоочисній станції Syndicat des Eaux d'Île de France в м. Шуазі-ле-Руа (350 000 м 3 на добу очищеної води в середньому та 800 000 м 3 на добу при максимальному виробництві для 1,7 мільйона жителів) використовується 21 вугільний фільтр, який, фіксуючи бактерії, присутні у воді, що підлягає обробці, дозволяє їм розкладати органічні речовини. Після озонування вода проходить через 2,5 м шар активованого вугілля з часом контакту 10 хв. Витрата на одиницю обробки становить 1800 м 3/год. Три фабрики Syndicat des Eaux d'Île-de-France оснащені біологічним процесом із використанням з'єднання "активоване озоном вугілля в зернах", яке в прискореному режимі відтворює механізми природного очищення води через землю.
В даний час його використання в Сполучених Штатах зростає для фіксації ртуті, що виділяється при спалюванні вугілля на вугільних електростанціях. Дійсно, "Правило про чисте повітря ртуттю" Агентства охорони навколишнього природного середовища США набуло чинності в квітні 2015 року. У 2017 році щорічне споживання США у цьому секторі становило 150 000 т/рік.
Інші важливі сектори споживання: очищення рідких стоків (видалення розчиненого сірководню), очищення газів, знебарвлення цукру тощо.
Різне використання: