ການນໍາສະເຫນີຂອງຄາບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ

ຖ່ານກາກບອນທີ່ເປີດໃຊ້ງານ (AC) ໝາຍເຖິງວັດສະດຸທີ່ມີຄາບອນສູງ ເຊິ່ງມີຄວາມສາມາດໃນການດູດຊຶມ ແລະ ມີຄວາມพรຸນສູງ ເຊິ່ງຜະລິດຈາກໄມ້, ເປືອກໝາກພ້າວ, ຖ່ານຫີນ, ແລະ ໂຄນໄມ້, ແລະອື່ນໆ. AC ແມ່ນໜຶ່ງໃນຕົວດູດຊຶມທີ່ໃຊ້ເລື້ອຍໆໃນອຸດສາຫະກຳຕ່າງໆ ເພື່ອກຳຈັດມົນລະພິດຈຳນວນຫຼາຍອອກຈາກແຫຼ່ງນ້ຳ ແລະ ອາກາດ. ເນື່ອງຈາກ AC ສັງເຄາະຈາກຜະລິດຕະພັນກະສິກຳ ແລະ ສິ່ງເສດເຫຼືອ, ມັນໄດ້ພິສູດໃຫ້ເຫັນວ່າເປັນທາງເລືອກທີ່ດີແທນແຫຼ່ງທີ່ບໍ່ສາມາດນຳມາໃຊ້ໃໝ່ໄດ້ ແລະ ມີລາຄາແພງ. ສຳລັບການກະກຽມ AC, ມີສອງຂະບວນການພື້ນຖານຄື ການເຮັດໃຫ້ເປັນຄາບອນ ແລະ ການກະຕຸ້ນ. ໃນຂະບວນການທຳອິດ, ສານຕັ້ງຕົ້ນຈະຖືກນຳໄປຮັບອຸນຫະພູມສູງ, ລະຫວ່າງ 400 ແລະ 850°C, ເພື່ອຂັບໄລ່ສ່ວນປະກອບທີ່ລະເຫີຍໄດ້ທັງໝົດອອກ. ອຸນຫະພູມສູງຈະກຳຈັດສ່ວນປະກອບທີ່ບໍ່ແມ່ນຄາບອນທັງໝົດອອກຈາກສານຕັ້ງຕົ້ນເຊັ່ນ: ໄຮໂດຣເຈນ, ອົກຊີເຈນ, ແລະ ໄນໂຕຣເຈນໃນຮູບແບບຂອງອາຍແກັສ ແລະ ນ້ຳມັນດິນ. ຂະບວນການນີ້ຜະລິດຖ່ານທີ່ມີປະລິມານຄາບອນສູງ ແຕ່ມີພື້ນທີ່ຜິວ ແລະ ຄວາມຊຸ່ມຊື່ນຕ່ຳ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ຂັ້ນຕອນທີສອງກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະຕຸ້ນຖ່ານທີ່ສັງເຄາະມາກ່ອນ. ການເພີ່ມຂະໜາດຂອງຮູຂຸມຂົນໃນລະຫວ່າງຂະບວນການກະຕຸ້ນສາມາດຈັດໄດ້ເປັນສາມປະເພດຄື: ການເປີດຮູຂຸມຂົນທີ່ບໍ່ເຄີຍເຂົ້າເຖິງໄດ້, ການພັດທະນາຮູຂຸມຂົນໃໝ່ໂດຍການກະຕຸ້ນແບບເລືອກເຟັ້ນ, ແລະ ການຂະຫຍາຍຮູຂຸມຂົນທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ.
ໂດຍປົກກະຕິແລ້ວ, ມີສອງວິທີຄື ທາງກາຍະພາບ ແລະ ທາງເຄມີ, ສຳລັບການເປີດໃຊ້ງານເພື່ອໃຫ້ໄດ້ພື້ນທີ່ຜິວ ແລະ ຄວາມพรຸນທີ່ຕ້ອງການ. ການກະຕຸ້ນທາງກາຍະພາບກ່ຽວຂ້ອງກັບການກະຕຸ້ນຖ່ານທີ່ມີຄາບອນໂດຍໃຊ້ອາຍແກັສຜຸພັງເຊັ່ນ: ອາກາດ, ຄາບອນໄດອອກໄຊ, ແລະ ໄອນ້ຳທີ່ອຸນຫະພູມສູງ (ລະຫວ່າງ 650 ແລະ 900°C). ຄາບອນໄດອອກໄຊມັກຈະເປັນທີ່ນິຍົມຍ້ອນລັກສະນະບໍລິສຸດ, ການຈັດການງ່າຍ, ແລະ ຂະບວນການກະຕຸ້ນທີ່ສາມາດຄວບຄຸມໄດ້ປະມານ 800°C. ຄວາມສະໝໍ່າສະເໝີຂອງຮູຂຸມຂົນສູງສາມາດໄດ້ຮັບດ້ວຍການກະຕຸ້ນຄາບອນໄດອອກໄຊເມື່ອທຽບກັບໄອນ້ຳ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສຳລັບການກະຕຸ້ນທາງກາຍະພາບ, ໄອນ້ຳແມ່ນເປັນທີ່ນິຍົມຫຼາຍກວ່າເມື່ອທຽບກັບຄາບອນໄດອອກໄຊ ເນື່ອງຈາກ AC ທີ່ມີພື້ນທີ່ຜິວຂ້ອນຂ້າງສູງສາມາດຜະລິດໄດ້. ເນື່ອງຈາກຂະໜາດໂມເລກຸນຂອງນ້ຳທີ່ນ້ອຍກວ່າ, ການແຜ່ກະຈາຍພາຍໃນໂຄງສ້າງຂອງຖ່ານເກີດຂຶ້ນຢ່າງມີປະສິດທິພາບ. ການກະຕຸ້ນໂດຍໄອນ້ຳໄດ້ຖືກພົບວ່າສູງກວ່າຄາບອນໄດອອກໄຊປະມານສອງຫາສາມເທົ່າທີ່ມີລະດັບການປ່ຽນແປງດຽວກັນ.
ເຖິງຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ວິທີການທາງເຄມີກ່ຽວຂ້ອງກັບການປະສົມສານຕັ້ງຕົ້ນກັບຕົວແທນກະຕຸ້ນ (NaOH, KOH, ແລະ FeCl3, ແລະອື່ນໆ). ຕົວແທນກະຕຸ້ນເຫຼົ່ານີ້ເຮັດໜ້າທີ່ເປັນຕົວຜຸພັງເຊັ່ນດຽວກັນກັບຕົວແທນເຮັດໃຫ້ແຫ້ງ. ໃນວິທີການນີ້, ການເຜົາໄໝ້ດ້ວຍຄາບອນ ແລະ ການກະຕຸ້ນແມ່ນດຳເນີນໄປພ້ອມໆກັນທີ່ອຸນຫະພູມຕ່ຳກວ່າ 300-500°C ເມື່ອທຽບກັບວິທີການທາງກາຍະພາບ. ດັ່ງນັ້ນ, ມັນມີຜົນກະທົບຕໍ່ການເນົ່າເປື່ອຍແບບໄພໂຣໄລຕິກ ແລະ ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ເຮັດໃຫ້ໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູພຸນຂະຫຍາຍຕົວດີຂຶ້ນ ແລະ ຜົນຜະລິດຄາບອນສູງ. ຜົນປະໂຫຍດຕົ້ນຕໍຂອງວິທີການທາງເຄມີຫຼາຍກວ່າວິທີການທາງກາຍະພາບແມ່ນຄວາມຕ້ອງການອຸນຫະພູມຕ່ຳ, ໂຄງສ້າງທີ່ມີຮູພຸນຈຸລະພາກສູງ, ພື້ນທີ່ຜິວໜ້າກວ້າງ, ແລະ ເວລາສຳເລັດປະຕິກິລິຍາທີ່ຕໍ່າສຸດ.
ຄວາມເໜືອກວ່າຂອງວິທີການກະຕຸ້ນທາງເຄມີສາມາດອະທິບາຍໄດ້ໂດຍອີງໃສ່ຮູບແບບທີ່ສະເໜີໂດຍ Kim ແລະເພື່ອນຮ່ວມງານຂອງລາວ [1] ເຊິ່ງໂດເມນຂະໜາດກົມຕ່າງໆທີ່ຮັບຜິດຊອບຕໍ່ການສ້າງຮູຂຸມຂົນນ້ອຍໆຖືກພົບເຫັນຢູ່ໃນ AC. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, mesopores ໄດ້ຖືກພັດທະນາຢູ່ໃນພາກພື້ນລະຫວ່າງໂດເມນ. ຈາກການທົດລອງ, ພວກເຂົາໄດ້ສ້າງຖ່ານກະຕຸ້ນຈາກຢາງທີ່ມີສ່ວນປະກອບຂອງ phenol ໂດຍການກະຕຸ້ນທາງເຄມີ (ໂດຍໃຊ້ KOH) ແລະການກະຕຸ້ນທາງກາຍະພາບ (ໂດຍໃຊ້ໄອນ້ຳ) (ຮູບທີ 1). ຜົນໄດ້ຮັບສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ AC ສັງເຄາະໂດຍການກະຕຸ້ນ KOH ມີພື້ນທີ່ຜິວໜ້າສູງ 2878 m2/g ເມື່ອທຽບກັບ 2213 m2/g ໂດຍການກະຕຸ້ນດ້ວຍໄອນ້ຳ. ນອກຈາກນັ້ນ, ປັດໄຈອື່ນໆເຊັ່ນ: ຂະໜາດຮູຂຸມຂົນ, ພື້ນທີ່ຜິວໜ້າ, ປະລິມານຮູຂຸມຂົນນ້ອຍໆ, ແລະຄວາມກວ້າງຂອງຮູຂຸມຂົນໂດຍສະເລ່ຍລ້ວນແຕ່ພົບວ່າດີກວ່າໃນສະພາບການກະຕຸ້ນດ້ວຍ KOH ເມື່ອທຽບກັບການກະຕຸ້ນດ້ວຍໄອນ້ຳ.

ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງ AC ທີ່ກະກຽມຈາກການກະຕຸ້ນດ້ວຍໄອນ້ຳ (C6S9) ແລະ ການກະຕຸ້ນ KOH (C6K9) ຕາມລຳດັບ, ໄດ້ອະທິບາຍໃນຮູບແບບຂອງໂຄງສ້າງຈຸນລະພາກ.

ອີງຕາມຂະໜາດຂອງອະນຸພາກ ແລະ ວິທີການກະກຽມ, ມັນສາມາດຈັດປະເພດໄດ້ເປັນສາມປະເພດຄື: ເຄື່ອງປັບອາກາດທີ່ໃຊ້ພະລັງງານ, ເຄື່ອງປັບອາກາດແບບເມັດ, ແລະ ເຄື່ອງປັບອາກາດແບບລູກປັດ. ເຄື່ອງປັບອາກາດທີ່ໃຊ້ພະລັງງານແມ່ນຜະລິດຈາກເມັດລະອຽດທີ່ມີຂະໜາດ 1 ມມ ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງສະເລ່ຍ 0.15-0.25 ມມ. ເຄື່ອງປັບອາກາດແບບເມັດມີຂະໜາດໃຫຍ່ກວ່າ ແລະ ມີພື້ນທີ່ຜິວພາຍນອກໜ້ອຍກວ່າ. ເຄື່ອງປັບອາກາດແບບເມັດແມ່ນໃຊ້ສຳລັບການນຳໃຊ້ໃນຮູບແບບຂອງແຫຼວ ແລະ ອາຍແກັສຕ່າງໆ ຂຶ້ນກັບອັດຕາສ່ວນຂະໜາດຂອງມັນ. ຊັ້ນທີສາມ: ເຄື່ອງປັບອາກາດແບບລູກປັດໂດຍທົ່ວໄປແມ່ນສັງເຄາະຈາກນໍ້າມັນປິໂຕຣລຽມທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງຕັ້ງແຕ່ 0.35 ຫາ 0.8 ມມ. ມັນເປັນທີ່ຮູ້ຈັກໃນດ້ານຄວາມແຂງແຮງທາງກົນຈັກສູງ ແລະ ມີຝຸ່ນຕໍ່າ. ມັນຖືກນຳໃຊ້ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນການນຳໃຊ້ແບບ fluidized bed ເຊັ່ນ: ການກັ່ນຕອງນໍ້າ ເນື່ອງຈາກໂຄງສ້າງຮູບຊົງກົມຂອງມັນ.