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Para O Que Serve O Carvão Ativado em Pó?

O carvão ativado, é um adsorvente exclusivo, valorizado por sua estrutura extremamente porosa que permite capturar e reter efetivamente os materiais. O carvão ativado é um material à base de carbono que foi processado para maximizar suas propriedades adsortivas, produzindo um material adsorvente superior.

Amplamente utilizado em várias indústrias para remover componentes indesejáveis ​​de líquidos ou gases, o carvão ativado pode ser aplicado a inúmeras aplicações que exigem a remoção de contaminantes, da purificação de água e ar, à remediação de solos e até purificar ouro.

Carvão Ativado
Carvão Ativado

Do Que é Feito O Carvão Ativado em Pó?

O carvão ativado possui uma impressionante estrutura de poros que faz com que ele tenha uma área de superfície muito alta na qual capturar e reter materiais e pode  ser produzido a partir de vários materiais orgânicos ricos em carbono, incluindo:

  • Cascas de coco;
  • Madeira;
  • Carvão mineral;
  • Turfa.

Dependendo do material de origem e dos métodos de processamento usados ​​para produzir carvão ativado, as propriedades físicas e químicas do produto final podem diferir significativamente.  Isso cria uma matriz de possibilidades de variação nos carbonos produzidos comercialmente, com centenas de variedades disponíveis. Por esse motivo, os carvões ativados produzidos comercialmente são altamente especializados para obter os melhores resultados para uma determinada aplicação.

Tipos de Carvão Ativado

Apesar dessa variação, existem três tipos principais de carvão ativado produzido:

Carvão Ativado em Pó (PAC) – Os carvões ativados em pó geralmente caem na faixa de tamanho de micropartículas, com alguns tamanhos externos disponíveis. Os PACs são normalmente usados ​​em aplicações de adsorção em fase líquida e oferecem custos de processamento reduzidos e flexibilidade na operação.

Carvão ativado granular (GAC) – Os carbonos ativados granulares geralmente variam em tamanhos de partícula de 0,2 mm. a 5 mm. e podem ser usados ​​em aplicações de fase gasosa e líquida. Os GACs são populares porque oferecem manuseio limpo e tendem a durar mais que os PACs. Além disso, eles oferecem maior resistência (dureza) e podem ser regenerados e reutilizados.

Carvão ativado extrudado (EAC) – Os carvões ativados extrudados são um produto de granulado cilíndrico com tamanho de 1 mm. a 5 mm. Normalmente usados ​​em reações de fase gasosa, os EACs são um carvão ativado para serviços pesados ​​como resultado do processo de extrusão.

Carvão Ativado Extrudado
Carvão Ativado Extrudado

Variedades adicionais de carvão ativado incluem:

Carbono ativado por cordão;

Carbono impregnado;

Carbono revestido com polímero;

Panos de carvão ativado.

Propriedades do Carvão Ativado

Ao selecionar um carvão ativado para uma aplicação específica, uma variedade de características deve ser considerada:

Estrutura de poros – A estrutura de poros do carvão ativado varia e é em grande parte resultado do material de origem e do método de produção.  A estrutura de poros, em combinação com forças atrativas, é o que permite a adsorção.

Dureza e Abrasão – Também é um fator chave na seleção. Muitas aplicações exigirão que o carvão ativado tenha uma alta resistência às partículas e uma resistência ao atrito (a decomposição do material em finos). O carvão ativado produzido a partir de cascas de coco possui a maior dureza dos carvões ativados.

Propriedades Adsorventes – As propriedades de absorção do carvão ativado abrangem várias características, incluindo capacidade adsortiva, taxa de adsorção e eficácia geral do carvão ativado.  Dependendo da aplicação (líquida ou gasosa), essas propriedades podem ser indicadas por vários fatores, incluindo o número de iodo, a área de superfície e a atividade do tetracloreto de carbono.

Densidade aparente – Embora a densidade aparente não afete a adsorção por unidade de peso, ela afeta a adsorção por unidade de volume.

Umidade – Idealmente, a quantidade de umidade física contida no carvão ativado deve ficar entre 3 a 6%.

Conteúdo de Cinzas – O teor de cinzas do carvão ativado é uma medida da parte inerte, amorfa, inorgânica e inutilizável do material. O teor de cinzas será idealmente o mais baixo possível, pois a qualidade do carvão ativado aumenta à medida que o teor de cinzas diminui.

Valor do PH – O valor do pH é frequentemente medido para prever possíveis alterações quando o carvão ativado é adicionado ao líquido.

Tamanho da Partícula – O tamanho das partículas tem um efeito direto na cinética de adsorção, nas características do fluxo e na filtrabilidade do carvão ativado.

Como Se Produz Carvão Ativado

Carvão Ativado em Pó
Carvão Ativado em Pó

O carvão ativado é produzido através de dois processos principais:

Carbonização – Durante a carbonização, a matéria-prima é decomposta termicamente em ambiente inerte, a temperaturas abaixo de 800º Celsius. Por meio da gaseificação, elementos como oxigênio, hidrogênio, nitrogênio e enxofre são removidos do material de origem.

Ativação – O material carbonizado, ou carvão, agora deve ser ativado para desenvolver completamente a estrutura dos poros. Isso é feito oxidando o carvão a temperaturas entre 800 a 900º Celsius na presença de ar, dióxido de carbono ou vapor.

Dependendo do material de origem, o processo de produção de carvão ativado pode ser realizado usando a ativação térmica (física e vapor) ou a ativação química. Em qualquer um dos casos, um forno rotativo pode ser usado para processar o material em um carvão ativado.

Regeneração do Carvão Ativado

Uma das muitas vantagens do carvão ativado é sua capacidade de ser reativada . Embora nem todos os carbonos ativados sejam reativados, os que proporcionam economia de custos, pois não exigem a compra de carbono fresco para cada uso.

A regeneração é normalmente realizada em um forno rotativo e envolve a dessorção dos componentes que haviam sido previamente adsorvidos pelo carvão ativado. Uma vez dessorvido, o carbono uma vez saturado é novamente considerado ativo e pronto para atuar como um adsorvente novamente.

Para O Que Serve O Carvão Ativado em Pó?

A capacidade de adsorver componentes de um líquido ou gás se presta a milhares de aplicações em uma infinidade de indústrias, tanto que, de fato, seria mais fácil listar aplicações nas quais o carvão ativado não é usado:

Purificação da Água – O carvão ativado pode ser usado para extrair contaminantes da água, efluentes ou bebidas, uma ferramenta inestimável para ajudar a proteger o recurso mais precioso da Terra. A purificação da água tem várias sub-aplicações, incluindo o tratamento de águas residuais municipais, filtros de água domésticos, tratamento de água de locais de processamento industrial, remediação de águas subterrâneas e muito mais;

Purificação do Ar – Da mesma forma, o carvão ativado pode ser usado no tratamento do ar. Isso inclui aplicações em máscaras faciais, sistemas de purificação em casa, redução e remoção de odor e remoção de poluentes nocivos dos gases de combustão nos locais de processamento industrial;

Recuperação de Metais – O carvão ativado é uma ferramenta valiosa na recuperação de metais preciosos, como ouro e prata.

Comida & Bebida – O carvão ativado é amplamente utilizado em toda a indústria de alimentos e bebidas para atingir vários objetivos. Isso inclui descafeinação, remoção de componentes indesejáveis, como odor, sabor ou cor e muito mais.

Medicina – O carvão ativado pode ser usado para tratar uma variedade de doenças e envenenamentos.

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