Le charbon actif peut être fabriqué commercialement sous forme de granulés, de granulés et de poudre. Différentes tailles sont définies pour différentes applications. Par exemple, dans le traitement de l’air ou des gaz, la restriction du débit est importante et des particules grossières sont donc utilisées pour minimiser la perte de pression. Dans le traitement liquide, où le processus d’élimination est plus lent, des particules plus fines sont utilisées pour améliorer la vitesse, ou la cinétique, du processus de purification.
Le charbon actif fonctionne par un processus d’adsorption. Il s’agit de l’attraction d’une molécule vers la vaste surface interne du carbone par des forces faibles, connues sous le nom de forces de Londres. La molécule est maintenue en place et ne peut pas être retirée, à moins que les conditions du procédé ne changent, par exemple le chauffage ou la pression. Cela peut être utile car un charbon actif peut être utilisé pour concentrer le matériau à sa surface, qui peut ensuite être retiré et récupéré. L’utilisation de charbon actif pour la récupération de l’or en est un exemple courant.
Dans certains cas, le charbon actif est traité chimiquement pour éliminer les polluants et dans ce cas, le composé ayant réagi n’est généralement pas récupéré.
La surface du charbon actif n’est pas non plus complètement inerte, et une variété de processus catalytiques peuvent être réalisés en utilisant et en tirant parti de la surface interne étendue disponible.
Si cela n’est pas déjà évident, le charbon actif purifie notre monde. Cela rend l’eau potable ; l’air respirable et les aliments comestibles. Cela garantit que nous bénéficions des meilleurs soins de santé et que nous pouvons profiter des libertés et des avancées technologiques du monde moderne.
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La manière dont un charbon actif est utilisé dépend en grande partie de la tâche d’application et de sa forme. Par exemple, le charbon actif en poudre (PAC) est utilisé pour traiter l’eau potable, en ajoutant simplement la quantité requise directement à l’eau puis en séparant les matières de coagulation résultantes (ainsi que d’autres solides) avant d’envoyer l’eau traitée au réseau. Le contact avec les matières organiques présentes entraîne leur adsorption et la purification de l’eau.
Les charbons granulaires (ou pellets extrudés) sont utilisés dans des lits filtrants fixes, traversés par l’air, le gaz ou le liquide avec un temps de séjour (ou de contact) déterminé. Lors de ce contact, les matières organiques indésirables sont éliminées et l’effluent traité est purifié.
Le charbon actif est fabriqué commercialement à partir de charbon, de bois, de noyaux de fruits (principalement de noix de coco mais aussi de noix, de pêche) et de dérivés d’autres procédés (raffinats de gaz). Parmi ces charbons, le bois et la noix de coco sont les plus largement disponibles.
Le produit est fabriqué par un procédé thermique, mais dans le cas de matières premières comme le bois, un promoteur (comme un acide) est également utilisé pour développer la porosité requise.
Les processus en aval broient, criblent, lavent et/ou broient la multitude de produits selon les exigences du client.
Il existe des centaines d’applications différentes pour le charbon actif, allant du contrôle des odeurs de litière pour chat à la préparation des produits pharmaceutiques les plus modernes.
Autour de la maison, le charbon actif peut être présent dans les appareils électroménagers ; aura très probablement traité l’approvisionnement en eau municipale, purifié les boissons gazeuses dans le réfrigérateur et été utilisé dans la production de produits chimiques, à leur tour utilisés pour fabriquer des appareils électroniques, des meubles et des matériaux de construction.
Et plus encore ; nos déchets sont brûlés pour produire de l’électricité dont les gaz sont purifiés par du charbon actif. Le contrôle des odeurs dans les installations de traitement des eaux usées, l’utilisation de charbon actif et la récupération des métaux précieux des déblais miniers représentent une grosse affaire.