El valor de CTC a granel de carbó activat és un indicador clau per mesurar el seu rendiment d'adsorció per a substàncies moleculars petites. Es prova d'acord amb l'estàndard nacional GB/T 7702.13-1997 i té un paper crucial en el tractament de gasos residuals.
El valor CTC reflecteix directament la capacitat d'adsorció del carbó actiu per a compostos orgànics volàtils. Simula el rendiment dinàmic d'adsorció del carbó actiu al vapor de tetraclorur de carboni per imitar les condicions reals dels gasos residuals. El diàmetre de les molècules de tetraclorur de carboni és similar al de les molècules de COV habituals, de manera que el valor CTC pot predir eficaçment el rendiment del carbó actiu en entorns reals de gasos residuals. Les condicions de prova s'acosten més a l'estat real del flux d'aire, cosa que el converteix en la "línia de vida" per avaluar l'eficiència d'adsorció de la fase gasosa-. La prova del contingut d'humitat del carbó activat a granel és essencial per garantir el compliment dels estàndards de qualitat per a la purificació de l'aire.
En comparació amb el valor de iode, el valor de CTC s'ajusta més als requisits del tractament de gasos residuals. El valor de iode mesura principalment la capacitat d'adsorció en fase líquida del carbó activat per a molècules petites de iode, centrant-se en estructures microporoses, però l'entorn de prova difereix fonamentalment del gas residual de la fase gasosa; mentre que el valor CTC està dissenyat específicament per a la fase gasosa, presta més atenció a les estructures mesoporoses (2-50 nanòmetres), proporcionant canals de difusió per a les molècules de COV. Els resultats experimentals mostren que el coeficient de correlació (R²) entre el valor CTC i l'eficiència real d'adsorció de COV supera el 0,85, mentre que el valor de iode és només d'uns 0,3. Això indica que el valor CTC té una importància d'orientació més forta per a les aplicacions d'enginyeria.
II. El paper del valor d'adsorció del tetraclorur de carboni del carbó actiu en els gasos residuals
El paper bàsic del valor d'adsorció del tetraclorur de carboni es reflecteix principalment en els aspectes següents: en primer lloc, es relaciona directament amb l'eficiència de purificació dels COV perquè el valor CTC simula l'entorn de flux d'aire dinàmic en el tractament real de gasos residuals i prova la capacitat de captura del carbó activat per a compostos orgànics gasosos. Com més alt sigui el valor d'adsorció, més fort serà
capacitat d'adsorció i velocitat de COV (com benzè, cetones, etc.). Per exemple, el carbó actiu amb un alt valor de CTC pot aconseguir una eficiència de purificació del 85% al 99,99%, especialment adequat per al tractament de gasos residuals de concentració mitjana i baixa i alt -flux. En segon lloc, és la base clau per filtrar carbó actiu eficient. En el camp del tractament de COV, el valor CTC es considera l'indicador bàsic perquè s'acosta més a les condicions reals, mentre que el valor de iode tradicional reflecteix principalment la capacitat d'adsorció en fase líquida-i té un poder predictiu limitat per al rendiment de la fase-gas. Per tant, els alts valors de CTC poden evitar eficaçment els productes "alt en iode però baixa eficiència", garantint la fiabilitat del material en aplicacions pràctiques. A més, afecta el cost operatiu i la vida útil del sistema de tractament. El carbó actiu amb un alt valor de CTC acostuma a tenir una vida útil més llarga (fins a 4-5 vegades la del carbó normal a base de carbó) i capacitats eficients de desorció i regeneració, reduint la freqüència de substitució i reduint el risc de contaminació secundària. En aplicacions pràctiques, el valor d'adsorció del tetraclorur de carboni s'ha de considerar juntament amb altres factors: per exemple, la superfície específica, la distribució de la mida dels porus i les condicions d'ús (com la humitat, la concentració de gasos residuals) també afecten el rendiment, però el valor CTC, a causa de la seva forta orientació i alta concordança amb les condicions reals, es converteix en la "línia de vida" per avaluar la qualitat dels materials d'adsorció de gasos. En el tractament de gasos residuals industrials (com a les indústries químiques i de recobriments), la selecció prioritària de carbó actiu amb un alt valor de CTC ajuda a aconseguir una purificació eficient, estalvi d'energia i compliment de les emissions. La capacitat d'adsorció del carbó activat a granel reflecteix directament el seu rendiment en l'eliminació de contaminants de l'aigua.
III. Mètodes de regeneració del carbó actiu després de la saturació d'adsorció
Després que el carbó actiu arribi a la saturació en l'adsorció de gasos residuals, el seu valor d'adsorció de tetraclorur de carboni (que representa el volum de microporus i la capacitat d'adsorció) es pot restaurar mitjançant tècniques de regeneració, que permeten la seva reutilització.
1. El procés de regeneració elimina les substàncies adsorbides mitjançant mètodes físics o químics, restaurant l'estructura dels porus i l'activitat superficial del carbó actiu. Els mètodes principals inclouen: Mètode de regeneració de calefacció: la tecnologia més madura de la indústria, processada per etapes a altes temperatures (com ara 800-900 graus) en una atmosfera inert o buit, incloent l'assecat, la carbonització i l'activació, per descompondre o desorbir substàncies orgàniques; Els forns rotatius i altres equips poden aconseguir una producció contínua, i el valor d'adsorció de tetraclorur de carboni del carbó actiu regenerat es recupera fins al 81%-92% del carbó original, i alguns processos com la regeneració per piròlisi de microones poden arribar al 95%.
Mètode d'oxidació humida: oxidació de les substàncies adsorbides a alta temperatura i alta pressió amb oxigen o aire, adequat per a camps de tractament d'aigües, però cal verificar l'adaptabilitat a les substàncies adsorbides del gas residual.
Mètode de regeneració biològica: Ús de microorganismes per degradar substàncies orgàniques, de baix consum energètic però de cicle llarg, adequat per a components de gasos residuals fàcilment biodegradables. L'eficiència de la regeneració es veu afectada pel tipus original de carbó actiu, la naturalesa de les substàncies adsorbides i els paràmetres del procés. Les regeneracions múltiples poden provocar danys a l'estructura dels microporus i una disminució gradual de la capacitat d'adsorció.
2. El carbó actiu regenerat es pot reutilitzar en el sistema de tractament de gasos residuals, per exemple torres d'adsorció, per reduir els costos d'explotació i reduir el consum de recursos. A l'hora d'escollir el mètode de regeneració, cal tenir en compte exhaustivament la composició del gas residual, l'economia i els requisits de protecció del medi ambient. Com ara, el mètode de regeneració per calefacció és preferit per a gasos residuals orgànics d'alta-concentració, mentre que el mètode de regeneració biològica es pot seleccionar per a substàncies fàcilment biodegradables.