Как на отечественных, так и на зарубежных предприятиях активированный уголь получают из разных видов углеродсодержащего сырья (минерального и органического происхождения). Чаще всего это древесный и каменный уголь, а также косточковые растения, скорлупа кокосового и грецкого ореха. Интересно, что активированный уголь , широко используемый в ликероводочном производстве, может быть получен и из отходов виноделия, точнее, из виноградной косточки. Крупные компании-производители в большинстве случаев используют древесину, каменный уголь и кокосовую скорлупу.

Оборудование для производства активированного угля

Уголь активированный производится на специальном оборудовании – в первую очередь, это вращающиеся печи пиролиза и активации исходного сырья, шахтные, горизонтальные, вертикальные и многополочные. В зависимости от сырья используется как оба типа печей, так и только печь активации.  Древесный уголь подвергается сначала пиролизу, а затем активации. Современные печи активации позволяют получать активированный уголь из косточек (оливковых, виноградных), минуя процесс обжига. Печи ретортного типа имеют ряд преимуществ перед традиционными вращающимися.

В цехах, где производится уголь активированный, необходимы также газогенератор, оборудование для дробления и рассева угольного сырья, конструкции для получения порошкообразного угля. К вспомогательному оборудованию в цехах, где производится уголь активированный, относятся краны и прессы, если часть древесного угля не активируется, а идет на изготовление топливных брикетов.

Производство активированного угля

Углеродсодержащее исходное сырье карбонизируется в печах пиролиза. Обжиг производится при высоких температурах в инертной атмосфере, исключающей доступ воздуха извне. Полученный продукт – это еще не активированный уголь, размеры пор карбонизата невелики, поэтому требуемых адсорбционных свойств добиваются уже в процессе активации. Улучшение адсорбционных характеристик происходит за счет изменения специфической структуры пор и увеличения их внутренней поверхности. Существуют печи, позволяющие производить активированный уголь из оливковой косточки, минуя фазу пиролиза и без эмиссий дыма.

Активация угля

Уголь активированный получается в процессе обработки водяными парами в специальных условиях при температуре от 800°С или химическими реагентами. Суть процесса сводится к вскрытию пор, находящихся в исходном сырье в закрытом состоянии. В результате химических реакций поры приобретают другую, более развитую, структуру, которой обладает уголь активированный. Такая технология является наиболее распространенной в промышленном производстве и позволяет выпускать активированный уголь с различными адсорбционными качествами. Паровая активация позволяет получать качественный активированный уголь с большими внутренними поверхностными площадями – до 1500 кв.м на 1 г угля. Именно благодаря такой площади уголь активированный и является отличным адсорбентом. Есть и термохимические пути получения активированного угля. Сырье предварительно пропитывается растворами хлорида цинка, карбоната калия и др., и уже после этого нагревается. Довольно часто используется ограниченная подача воздуха в печи активации одновременно с водяным паром. За счет сгорания части угля быстрее достигается необходимая температура, хотя выход самого активированного угля в этом случае снижен. Активированный уголь изготавливается с разным размером пор (макропоры, мезопоры и микропоры), в зависимости от того, где он будет использоваться, какие вещества должен будет очищать.  Адсорбционный эффект зависит не только от того, какой именно активированный уголь используется для очистки, но и от размеров молекул очищаемого от вредных примесей вещества.