רקע, מאפיינים ושימושים של פחם פעיל

מה זה בעצם פחם פעיל?

פחם פעיל הינו הסופח הנפוץ ביותר לטיפול בפליטות חומרים אורגניים נדיפים (VOC), אנאורגניים וריח. הפחם הינו חומר נקבובי מאוד אשר סופח אליו חומרים מגוונים. ספיחה היא תהליך שבו חומר נקשר לשטח הפנים של חומר אחר (בד”כ בקשרי ואן-דר ואלס), בניגוד לספיגה שחומר אחד נכנס בתוך חומר אחר. לכן, הגדלת שטח הפנים של חומר סופח תאפשר לו לספוח כמות גדולה יותר של מזהם.

מהו תהליך הייצור של פחם פעיל?

הפחם הפעיל נוצר ע”י שריפה ללא חמצן של חומר פחמתי (כגון נפט גולמי, קליפות קוקוס או עץ) בחום של 600-900 מעלות שהופך אותו לפחם.

לאחר מכן, מחממים אותו ל-600-1200 מעלות במיכל בנוכחות חמצן או אדי מים וחומר נוסף בכדי ליצור רשת של תעלות או נקבוביות בסדר גודל ננומטרי בתוך הפחם. רשת הנקבוביות הפנימית הזו נותנת לפחם שטח פנים גדול במיוחד. פחם פעיל נחשב החומר הנקבובי ביותר המוכר לאנושות. בכפית אחת של פחם פעיל יש יותר שטח פנים מאשר למגרש כדורגל.

השימושים בפחם פעיל

נעשה שימוש רחב מאוד בפחם פעיל כבר מאות שנים, משימושים רפואיים באבקת פחמן במצרים העתיקה ועד הפנים החרוך של חביות וויסקי. השימוש הראשון בפחם פעיל לספיחת וטיפול גזים היה במסכות גז צבאיות במלחמת העולם הראשונה.

כיום יש אלפי יישומים של פחם פעיל כגון בתרופות, אוכל, טיהור מים, ריח ואוויר.

חומרים אורגניים נמשכים לפחמן פעיל בצורה הטובה ביותר. חומרי VOC (חומרים אורגניים נדיפים) כמו בנזן, טולואן וקסילן, שמנים וכמה תרכובות כלור הם חומרים נפוצים שסופחים באמצעות פחם פעיל. שימושים נפוצים נוספים של פחם פעיל הם הסרת ריחות (טיפול בריח), טעמים וצבעים לא רצויים.

נעשה שימוש רחב מאוד בפחם פעיל מכיוון שהוא מאוד יעיל, זול וקל לתפעול ללא התקנת תשתיות נוספות (מים, גז, קיטור וכו’).

הסוגים השונים של פחם פעיל

ישנם סוגים שונים של פחם פעיל בצורות שונות עם ייעוד שונה. פחם פעיל יכול להגיע בצורה של אבקה (PAC) שמשמש בעיקר לספיחת נוזלים, אך לספיחת גזים נפוץ יותר השימוש ב-GAC (granular activated carbon). GAC הוא פחם פעיל בצורת צילינדרים או פחם שרוסק עד לקבלת שברים קטנים בגודל מילימטרי.

על היישום של פחם פעיל

פחם פעיל אינו יוכל לספוח כמות אינסופית של חומר. לאחר שכל שטח הפנים של הפחם מלא במזהמים שספח, הוא מגיע לרוויון ואינו יכול לספוח עוד. לכן, במתקן שסופחים בו בעזרת פחם פעיל דרושה החלפה תקופתית של מצע הפחם  או רגנרציה/ריאקטיבציה של פחם.

רגנרציה של פחם היא תהליך של הוצאת החומר הספוח מהפחם על מנת להחזירו למצב שיוכל לספוח מזהמים. אמנם תהליך זה לא מחזיר את הפחם ליכולת הספיחה המקורית שלו ב-100%, אך אפשרי להחזירו ל-95% מיכולת הספיחה המקורית שלו לאחר הרגנרציה הראשונה. אחוז זה יורד ככל שהפחם עובר יותר תהליכי רגנרציה.

תדירות החלפת או רגנרציית הפחם במערכת תלוי בגורמים רבים כגון: קצב פליטת מזהמים, לחות, הספיקה של המערכת, טמפרטורת התהליך, המשקל המולקולרי, הריכוז והפולריות של המזהם.

ספיחה על ידי פחם פעיל מיושמת בתהליך בצורת פילטרים בעמודים/מכלים גבוהים המיועדים בעיקר לאוויר ולמים. תכנון מערכת הספיחה מתחשבת בספיקת הגז, זמן המגע הדרוש לספיחת המזהם על ידי הפחם ומפל הלחצים בעמוד.

חברת א.ב.פ הנדסת כימיה ואוורור מספקת פחם פעיל באיכות גבוהה בזכות בקרת האיכות הקפדנית שפותחה בחברה במהלך השנים.

לצפייה בקטלוג