Węgiel aktywny – produkcja i formy produktu

Materiałami wyjściowymi do produkcji węgla aktywowanego są: surowce zawierające węgiel, takie jak drewno, torf, lignit, węgiel kamienny, pestki owoców, takie jak pestki oliwek, skorupki kokosów itp. Aktywację tych materiałów można przeprowadzić dwiema różnymi metodami.

W procesie aktywacji gazowej wykorzystuje się już zwęglony materiał, który poddaje się utleniającemu działaniu strumienia gazu, takiego jak para wodna, dwutlenek węgla, powietrze lub ich mieszaniny. Temperatura aktywacji wynosi około 700–1000°C, w wyniku czego węgiel ulega częściowemu spaleniu po reakcji z gazem wodnym, tworząc porowaty, wysoce aktywny szkielet węglowy.

W procesie aktywacji chemicznej zazwyczaj najpierw miesza się nieskarbonizowany materiał zawierający węgiel z substancjami odwadniającymi i utleniającymi. Powstałą mieszaninę podgrzewa się do temperatury 400–800°C. Substancje aktywujące – do których mogą należeć chlorek cynku, kwas fosforowy, kwas siarkowy i inne – są następnie wypłukiwane i odzyskiwane.

Samą aktywację przeprowadza się w piecach obrotowych, piecach wielostopniowych, piecach szybowych, piecach fluidalnych lub reaktorach fluidalnych.

Najczęstsze formy produktu węgla aktywowanego to:

kształtne (najczęściej w formie cylindrycznych peletek),

połamany (granulat lub rozdrobniony węgiel aktywowany),

sproszkowane w określonych rozmiarach cząstek.

Specjalne metody produkcji obejmują:

węgiel aktywny sferyczny,

włókna węglowe aktywowane lub maty włókniste,

tzw. „plastry miodu”.

Metody produkcji i aktywacji, a także surowiec, z którego jest wykonany, znacząco wpływają na właściwości węgla aktywnego w zakresie jego zdolności adsorpcyjnej podczas aplikacji. W szczególności wielkość powierzchni wewnętrznej i struktura porów są silnie uzależnione od procesu aktywacji.