يُعدّ الكربون المنشط مادة تقليدية وحديثة من صنع الإنسان، تُعرف أيضًا باسم غربال الجزيئات الكربونية. منذ نشأته، تتوسع مجالات تطبيق الكربون المنشط وكربون العسل المنشط يومًا بعد يوم، ويتزايد عدد التطبيقات. نظرًا لاختلاف مصادر المواد الخام، وطرق التصنيع، وأشكال المظهر، ومناسبات التطبيق، فهناك العديد من أنواع الكربون المنشط، مع آلاف الأنواع تقريبًا.

طريقة تصنيف الكربون المنشط: تصنيف حسب المادة، تصنيف حسب الشكل، تصنيف حسب الاستخدام.

يتم تصنيف الكربون المنشط حسب المادة

1.فحم قشر جوز الهند

يُصنع كربون قشر جوز الهند المنشط من قشور جوز الهند عالية الجودة من جزيرة هاينان وجنوب شرق آسيا وأماكن أخرى. يتم فحص المواد الخام، وتفحيمها بالبخار وتنقيتها، ثم تصنيعها من خلال سلسلة من العمليات مثل إزالة الشوائب وفحص التنشيط. كربون قشر جوز الهند المنشط عبارة عن حبيبات سوداء، ذات بنية مسامية متطورة، وقدرة امتصاص عالية، وقوة عالية، وخصائص كيميائية مستقرة ومتانة.

2. فحم قشر المكسرات

يُصنع كربون قشر المكسرات المنشط بشكل أساسي من قشور الفاكهة ونشارة الخشب من خلال التفحيم والتنشيط والتنقية. يتميز بمساحة سطحية نوعية كبيرة، وقوة عالية، وحجم جسيمات منتظم، وبنية مسامية متطورة، وأداء امتصاص قوي. يمكنه امتصاص الكلور الحر، والفينول، والكبريت، والزيت، والغرويات، وبقايا المبيدات الحشرية، وغيرها من الملوثات العضوية في الماء بكفاءة، بالإضافة إلى استعادة المذيبات العضوية. وهو مناسب لصناعات الأدوية، والبتروكيماويات، والسكر، والمشروبات، وتنقية الكحول لإزالة اللون، والتنقية، وتنقية، ومعالجة مياه الصرف الصحي للمذيبات العضوية. يستخدم كربون قشر المكسرات المنشط على نطاق واسع في التنقية العميقة لمياه الشرب، والمياه الصناعية، ومياه الصرف الصحي، بالإضافة إلى تنقية جودة المياه الصناعية.

3. فحم الخشب

يُصنع فحم الخشب من خشب عالي الجودة كمادة خام، وهو على شكل مسحوق. يتم تنقيته إلى كربون خشبي منشط من خلال التفحيم عالي الحرارة، والتنشيط، والعديد من العمليات. يتميز بمساحة سطحية نوعية كبيرة، ونشاط عالٍ، ومسام دقيقة متطورة، وقدرة عالية على إزالة اللون، وبنية مسامية كبيرة. الميزات: بنية مسامية كبيرة، يمكنها امتصاص الألوان وغيرها من المواد الكبيرة والشوائب في السوائل بكفاءة.

4. كربون الأعمدة

يُصنع كربون الأعمدة من نشارة الخشب عالية الجودة، والفحم، إلخ، كمواد خام، والتي يتم سحقها، وخلطها، وطردها، وتشكيلها، وتجفيفها، وتفحيمها، وتنشيطها. يتميز كربون الأعمدة المنشط المنتج بانخفاض محتوى الرماد، وقلة الشوائب، وتوزيع حجم المسام المعقول، وامتصاص وانبعاث جيد مقارنة بكربون الأعمدة التقليدي القائم على الفحم، مما يطيل عمر خدمة المنتج بشكل كبير (متوسط 2-3 سنوات)، ويتفوق على الكربون القائم على الفحم العادي بمقدار 1.4 مرة.

5. فحم قائم على الفحم

يتم تنقية الفحم القائم على الفحم من أنثراسيت عالي الجودة كمادة خام. أشكاله أسطوانية، وحبيبية، ومسحوقية، وعسلية، وكروية، إلخ. يتميز بقوة عالية، وسرعة امتصاص سريعة، وقدرة امتصاص عالية، ومساحة سطحية نوعية كبيرة، وبنية مسامية متطورة. حجم مسامه بين كربون قشر جوز الهند المنشط وكربون الخشب المنشط. يستخدم بشكل رئيسي لتنقية الهواء، وتنقية غازات العادم، ومعالجة المياه عالية النقاء، ومعالجة مياه الصرف الصحي، ومعالجة مياه الصرف الصحي، إلخ.

يتم تصنيف الكربون المنشط حسب المظهر والشكل

1. الكربون المنشط المسحوق

بشكل عام، يُطلق على الكربون المنشط الذي يمر أكثر من 90٪ عبر غربال 80-mesh أو الذي يقل حجم جزيئاته عن 0.175 مم اسم الكربون المنشط المسحوق أو الكربون المسحوق. يتميز الكربون المسحوق بمزايا سرعة الامتصاص السريعة والاستخدام الكامل لسعة الامتصاص عند استخدامه، ولكنه يتطلب طريقة فصل خاصة. مع تقدم تقنية الفصل وظهور بعض متطلبات التطبيق، يميل حجم جسيمات الكربون المسحوق إلى أن يصبح أكثر دقة، ليصل إلى مستوى الميكرون أو حتى النانومتر في بعض الحالات.

2. الكربون المنشط الحبيبي

يُطلق على الكربون المنشط الذي يزيد حجم جزيئاته عن 0.175 مم عادةً اسم الكربون المنشط الحبيبي. يُصنع الكربون المنشط الحبيبي غير المتبلور بشكل عام من مواد خام حبيبية يتم تفحيمها وتنشيطها، ثم سحقها وفرزها إلى حجم الجسيمات المطلوب. يمكن أيضًا صنعه من الكربون المنشط المسحوق مع إضافة مواد رابطة مناسبة ومعالجتها بشكل مناسب.

3. الكربون المنشط الأسطواني

يُعرف الكربون المنشط الأسطواني، المعروف أيضًا باسم كربون الأعمدة، بصنع المواد الخام المسحوقة والمواد الرابطة بشكل عام، وعجنها، وطردها، ثم تفحيمها وتنشيطها. يمكن أيضًا طردها مع الكربون المنشط المسحوق والمادة الرابطة. يمكن تقسيم كربون الأعمدة إلى كربون صلب وكربون أجوف. كربون الأعمدة المجوف هو كربون أسطواني به مسام منتظمة واحدة أو أكثر بشكل مصطنع في الداخل.

4. الكربون المنشط الكروي

كما يوحي الاسم، الكربون المنشط الكروي هو كربون منشط كروي. تشبه طريقة تحضيره طريقة كربون الأعمدة، لكنها تحتوي على عملية تشكيل كرات. يمكن أيضًا صنعه من مواد خام كربونية سائلة من خلال التقطير بالرش، والأكسدة، والتفحيم، والتنشيط. يمكن أيضًا صنعه من الكربون المنشط المسحوق ومادة رابطة لتشكيل كرات. يحتوي الكربون المنشط الكروي أيضًا على كربون منشط كروي صلب وأجوف.

5. الكربون المنشط بأشكال أخرى

بالإضافة إلى فئتي الكربون المنشط المسحوق والكربون المنشط الحبيبي، هناك أيضًا أشكال أخرى، مثل ألياف الكربون المنشط، وبطانية ألياف الكربون المنشط، وقماش الكربون المنشط، وكربون العسل المنشط، ولوح الكربون المنشط، إلخ.

يتم تصنيف الكربون المنشط حسب الاستخدام

1. الكربون المنشط الحبيبي القائم على الفحم لاستعادة المذيبات

يُصنع الكربون المنشط الحبيبي القائم على الفحم لاستعادة المذيبات من فحم عالي الجودة كمادة خام ويتم تنقيته بطريقة التنشيط الفيزيائي. وهو عبارة عن حبيبات سوداء، وله مسام متطورة، وتوزيع معقول لثلاثة أنواع من المسام، وله قدرة امتصاص قوية. يتميز بقدرة امتصاص قوية لمعظم أبخرة المذيبات العضوية ضمن نطاق تركيز واسع، ويستخدم على نطاق واسع في استعادة المذيبات العضوية مثل البنزين، والزيلين، والإيثر، وتتراكلوروميثان.

2. الكربون المنشط لتنقية المياه

يتم تنقية الكربون المنشط لتنقية المياه من مواد خام عالية الجودة (الفحم، والخشب، وقشور الفاكهة، إلخ) باستخدام طرق التنشيط الفيزيائي. وهو عبارة عن حبيبات سوداء (أو مسحوق) وله مزايا قدرة امتصاص قوية وسرعة ترشيح سريعة. يمكنه امتصاص المواد غير المرغوب فيها ذات الهياكل الجزيئية الصغيرة والكبيرة في الطور السائل بكفاءة، ويستخدم على نطاق واسع في تنقية مياه الشرب وإزالة الروائح الكريهة، وتنقية، وتحسين عميق لجودة مياه الصرف الصناعي، ومياه الصرف الصحي، ومياه الصرف الصحي في الأنهار.

3. الكربون المنشط لتنقية الهواء

يُصنع الكربون المنشط لتنقية الهواء من فحم عالي الجودة ويتم تنقيته من خلال التنشيط الحفزي. وهو عبارة عن جسيمات أسطوانية سوداء ذات قدرة امتصاص قوية وسهولة في الانبعاث. ويستخدم على نطاق واسع في استعادة المذيبات عن طريق امتصاص الطور الغازي، وتنقية الغاز الداخلي، ومعالجة غازات الصرف الصناعي، وتنقية غازات المداخن، وحماية الغازات السامة.

4. الكربون المنشط الحبيبي القائم على الفحم لإزالة الكبريت

يستخدم الكربون المنشط الحبيبي القائم على الفحم لإزالة الكبريت فحمًا عالي الجودة كمادة خام ويتم تنقيته بطريقة التنشيط الفيزيائي. وهو عبارة عن حبيبات سوداء، وله سعة كبريت كبيرة، وكفاءة عالية في إزالة الكبريت، وقوة ميكانيكية جيدة، ومقاومة اختراق منخفضة وسهولة في التجديد. ويستخدم على نطاق واسع في إزالة الكبريت من الغاز في محطات الطاقة الحرارية، والصناعات البتروكيماوية، وغاز الفحم، إلخ.

5. كربون منشط لإزالة الكبريت الدقيق

يستخدم فحم الكربون المنشط لإزالة الكبريت الدقيق فحم الكربون المنشط العمودي عالي الجودة كناقل، محمّل بمحفزات خاصة وعوامل تعزيز محفزة، مجفف، ومنخل، ومعبأ ليصبح مزيل كبريت دقيق عالي الدقة في طور الغاز ودرجة حرارة عادية. وهو مناسب بشكل أساسي لتخليق الأمونيا والميثانول والميثان وثاني أكسيد الكربون الغذائي، والبولي بروبيلين، إلخ. كما يمكن استخدام تنقية إزالة الكبريت في عملية الإنتاج لتنقية إزالة الكلور وإزالة الكبريت من غاز الفحم والهيدروجين والأمونيا والغازات الأخرى.

6. فحم الكربون المنشط الحبيبي للحماية

يستخدم فحم الكربون المنشط الحبيبي للحماية مواد خام عالية الجودة (فحم، قشور فواكه)، فحم الكربون المنشط الحبيبي المكرر بطريقة التنشيط الفيزيائي كناقل، وفحم ناقل محفز مصنع بمعدات عملية وظروف عملية خاصة خاضعة للتحكم الصارم. مع توزيع حجم المسام المعقول ومقاومة التآكل العالية، فهو يستخدم على نطاق واسع كناقل محفز في الصناعات مثل التخليق، وتخليق كلوريد البوليفينيل، وتخليق أسيتات الفينيل، والحماية الفعالة ضد الغازات السامة مثل الأمونيا وكبريتيد الهيدروجين وثاني أكسيد الكبريت وأول أكسيد الكربون وسلسلة البنزين.