Khám phá phương pháp sản xuất than hoạt tính từ trấu

Rate this post

Than hoạt tính từ trấu là một vật liệu hữu cơ được sử dụng rộng rãi. Thành phần của than hoạt tính là carbon ở dạng vô định hình (bột) và tinh thể vụn grafit. Người ta sử dụng than hoạt tính trong việc làm sạch, loại bỏ các chất ô nhiễm. Quá trình sản xuất than hoạt tính từ trấu bao gồm nhiều công đoạn phức tạp. Cùng Vncomex khám phá quy trình này nhé. 

Tiềm năng sản xuất than hoạt tính từ trấu

Quy trình sản xuất than hoạt tính từ vỏ trấu bắt đầu bằng việc thu thập vỏ trấu. Tại Việt Nam, sản lượng thóc gạo hằng năm rất lớn, đi kèm với đó là tạo ra một lượng lớn trấu. Vì vây, việc tận dụng trấu để chế biến thành các sản phẩm là vô cùng cần thiết. Các công ty chế biến trấu chủ yếu tập trung ở đồng bằng sông Cửu Long và vùng đồng bằng Sông Hồng. Hiện nay, trấu được sử dụng để sản xuất than hoạt tính và nhiều vật liệu khác. 

Sử dụng trấu để sản xuất than hoạt tính

Kết quả phân tích thành phần của vỏ trấu thấy rằng chúng chứa 13-15% SiO2 và 18-20% C cố định và các chất hữu cơ khác. Nhờ vào thành phần này, chúng ta có thể sản xuất than hoạt tính từ vỏ trấu. Tuy nhiên, vấn đề quan trọng là tìm ra công nghệ sản xuất vừa mang lại liệu quả, vừa tiết kiệm chi phí.

Khám phá công nghệ sản xuất than hoạt tính từ tro trấu

Công nghệ sản xuất than hoạt tính từ trấu có một quy trình chung. Ban đầu, nguyên liệu đầu vào sẽ trải qua xử lý nhiệt để loại bỏ nước và chất hữu cơ bay hơi. Việc này sẽ làm tăng hoạt tính của than, vì những thành phần này tạo ra khoảng trống trong cấu trúc của than. 

Tiếp theo, than sẽ được đưa vào môi trường chứa hơi nước, CO2 (hoạt hóa vật lý) để xử lý ở nhiệt độ cao. Ở công đoạn này, các muối kim loại như K2CO3, Na2CO3, H3PO4 (hoạt hóa hóa học) cũng có thể sử dụng. Người ta sẽ dùng cách này để nâng tính hoạt tính của than. Trong quá trình này, các tác nhân hoạt hóa sẽ tương tác với nguyên tử carbon và tạo ra phản ứng như:

• C+CO2 – 2CO
• M2CO3 – M2O + CO2 (với M là kim loại Na hoặc K,..). 

Mỗi một nguyên tử C mất đi sẽ tạo ra một lỗ trống trong cấu trúc của than. Từ đó tính hoạt tính của than cũng sẽ tăng lên. 

Công nghệ sản xuất than hoạt tính

Một thách thức lớn trong quá trình sản xuất than hoạt tính là do vỏ trấu chứa một lượng lớn Silic đioxit (SiO2). Hàm lượng của chất này chiếm từ 12-25%, tùy thuộc vào nguồn gốc của trấu. Đây là một tạp chất phải được loại bỏ để đảm bảo than hoạt tính có sạch cao. Do vậy, silic đioxit cần được tách ra khỏi than trước khi hoạt hóa. Để quá trình này đạt hiệu quả, vỏ trấu cần được than hóa nhằm phá vỡ các liên kết và loại bỏ chất hữu cơ dễ phân hủy. 

Tiếp theo, than được sử lý bằng phương pháp hóa học hoặc phương pháp vật lý để tách Silic đioxit. Trên thực tế, sử dụng phương pháp hóa học sẽ mang lại kết quả tốt hơn phương pháp vật lý. Bề mặt riêng của than sau khi tách SiO2 dao động khoảng 500m2/g, hàm lượng C ≥ 80%. Tiếp theo, than sẽ tiếp tục trải qua quá trình hoạt hóa bằng nhiều phương pháp khác nhau.

• Phương pháp hoạt hóa bằng hơi nước dễ thực hiện, tạo ra than hoạt tính có bề mặt riêng trên 1000 m2/g. Tuy nhiên, hiệu suất thu hồi than là dưới 60%, không phù hợp về mặt kinh tế. 
• Phương pháp xử lý than bằng các muối carbonat kali hoặc natri cho phép thu được than hoạt tính có bề mặt riêng trên 800 m2/g.

Sản xuất than hoạt tính từ trấu có 3 dạng: dạng bột, dạng bột có cấu trúc xốp nano (NAC), dạng hạt nguyên khai. Các thông số kỹ thuật của các loại than hoạt tính được nêu chi tiết trong hình dưới đây. 

Sản xuất than hoạt tính từ trấu

Phương pháp sử dụng than hoạt tính để xử lý nước thải

Sự gia tăng dân số và phát triển kinh tế gây ra tình trạng ô nhiễm nước ngày càng trầm trọng. Việc xử lý nước thải sinh hoạt bằng than hoạt tính đã trở thành một giải pháp sáng tạo và bền vững. Nguyên lý hoạt động dựa trên tính chất hấp phụ và khử phân tử của than hoạt tính. Các hạt than hoạt tính có bề mặt lớn, cấu trúc có nhiều lỗ trống, giúp hấp phụ và loại bỏ chất hữu cơ. 

Đầu tiên nước thải được qua quá trình lọc và loại bỏ các tạp chất lớn như rác, cặn bã. Sau đó, chúng được đưa vào bể xử lý, trong đó có hệ thống hạt than hoạt tính. Qua quá trình tiếp xúc, các chất hữu cơ và chất ô nhiễm bị hấp phụ vào bề mặt than hoạt tính. 

Xử lý nước bằng than hoạt tính

Công nghệ lọc này loại bỏ được các chất hữu cơ, hợp chất hữu cơ tan và các chất ô nhiễm khác trong nước thải. Than hoạt tính không hút nước nhưng hút dầu tốt. So với phương pháp truyền thống, công nghệ này tiêu thụ ít năng lượng hơn, giảm chi phí vận hành. Công nghệ than hoạt tính đang được áp dụng rộng rãi. Có thể bắt gặp trong các hệ thống xử lý nước thải sinh hoạt của các khu đô thị, nhà máy sản xuất,… 

Sản xuất than hoạt tính từ trấu thực sự là một giải pháp sáng tạo và bền vững. Công nghệ này không chỉ giúp giảm chất thải mà còn tạo ra một nguồn tài nguyên mới. Nếu bạn đang tìm nguồn cung vỏ trấu để sản xuất than hoạt tính thì Vncomex là lựa chọn phù hợp. Công ty có nguồn cung ổn định, sản phẩm chất lượng, giá thành rẻ, dịch vụ hỗ trợ nhiệt tình. Gọi ngay số hotline (+84) 24 66 88 96 65 để được tư vấn nhé. 

source https://vi.vncomex.com/san-xuat-than-hoat-tinh-tu-trau/