วันอาทิตย์ที่ 18 พฤศจิกายน พ.ศ. 2555

เกร็ดความรู้ เรื่อง ถ่านกัมมันต์ (Activated Carbon)

โดย น้องนุ่น และน้องเกมส์




คะ ฉบับนี้นะคะ เรามามีความรู้ เรื่อง “ถ่าน” กันดีกว่า แล้วถ่านในที่นี้ก็คือ ถ่านกัมมันต์หรือแอกทิเวตเตทคาร์บอน แต่ทุกคนคงสงสัยกันใช่ไหมว่า ถ่านกัมมันต์แตกต่างกับถ่านธรรมดาอย่างไรกันนะ
ถ่านกัมมันต์หรือ แอกทิเวตเทต คาร์บอน (activated carbon) เป็นถ่านที่มีสมบัติพิเศษที่ได้รับการเพิ่มคุณภาพหรือประสิทธิภาพมากขึ้นโดยการใช้เทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์ เพื่อให้มีสมบัติหรืออํานาจในการดูดซับสูง เนื่องจากมีรูพรุน (Pores) ขนาดเล็กเกิดขึ้นจํานวนมาก และขนาดรูพรุนก็แตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับกรรมวิธีในการผลิตและวัตถุประสงค์ในการใช้งาน การที่วัสดุประเภทถ่านกัมมันต์ หรือถ่านหุงข้าวมีรูพรุนนี้เอง เป็นคุณสมบัติอย่างหนึ่งที่ทำให้วัสดุมี “พื้นที่” ในการดูดซับสารต่าง ๆ ได้

วัตถุดิบที่ใช้ในการผลิตถ่านกัมมันต์มีหลายชนิด ส่วนใหญ่มักเป็นพวกเซลลูโลสที่มาจากพืชและต้นไม้เช่น ไม้ยางพารา ไม้ไผ่ เศษไม้เหลือทิ้ง และวัสดุเหลือทิ้งทางการเกษตร เช่น แกลบ กะลา มะพร้าว ขี้เลื่อย ซังข้าวโพด เป็นต้น นอกจากนี้ยังมีพวกถ่านหินเช่น ลิกไนต์ แอนทราไซต์ เป็นต้น ส่วนวัตถุดิบที่มาจากสัตว์นั้นมีไม่มาก เช่น กระดูก หรือ เขาสัตว์ เป็นต้น

การผลิตถ่านกัมมันต์โดยทั่วๆไป แบ่งเป็น 2 ขั้นตอนคือ ขั้นตอนการเผาวัตถุดิบให้เป็นถ่าน โดยทั่วไปมักใช้วิธีเผาที่ไม่มีอากาศเพื่อไม่ให้วัตถุดิบกลายเป็นเถ้า และขั้นตอนการนําถ่านไปเพิ่มคุณภาพด้วยเทคโนโลยีทางวิทยาศาสตร์ ที่เรียกว่าการกระตุ้น (activation) แบ่งได้เป็น 2 วิธีคือ การกระตุ้นทางเคมี และการกระตุ้นทางกายภาพ

ในปัจจุบันกรรมวิธีผลิตถ่านกัมมันต์มีมากมายหลายวิธี ขึ้นอยู่กับวัตถุดิบ ลักษณะและคุณสมบัติของถ่านกัมมันต์ที่ต้องการ แต่โดยทั่วไปกระบวนการดังกล่าวประกอบด้วยขั้นตอนใหญ่ๆ 3 ขั้นตอน ดังนี้ คือ ขั้นเตรียมวัตถุดิบ ขั้นการทำให้เป็นถ่าน หรือ การคาร์บอไนซ์เซชัน และ ขั้นการกระตุ้น
1. วัตถุดิบ
2. บดและคัดขนาด หรือทำเป็นเม็ด
3. ทำให้เป็นถ่าน
4. กระตุ้นทางเคมี หรือฟิสิกส์
5. ล้างและทำให้แห้ง
6. บดและคัดขนาด
7. ผลผลิตถ่านกัมมันต์



ในความหมายง่ายๆของมันก็ คือ การคาร์บอไนซ์เซชัน อาจกล่าวได้ว่า การคาร์บอไนเซชันเป็นการเพิ่มปริมาณคาร์บอนให้สูงขึ้น ทำได้ง่ายโดยการเผาในที่อับอากาศที่อุณหภูมิ 200-500 องศาเซลเซียส คาร์บอไนซ์เซชันเป็นขั้นตอนที่สำคัญที่สุดในกระบวนการผลิตถ่านกัมมันต์เพราะเป็นขั้นตอนเริ่มต้นของการทำโครงสร้างมีรูพรุน ( ถ่านธรรมดาไม่ผ่านกระบวนการนี้ )





การกระตุ้น คือ การทำให้คาร์บอนหรือถ่านมีความสามารถในการดูดซับสูงขึ้น ทั้งนี้อาจเนื่องมาจากการเพิ่มพื้นที่ผิวและการทำให้ผิวมีความว่องไวมากขึ้น การกระตุ้นเกิดขึ้นได้ 2 ประเภท คือ

1. วิธีการกระตุ้นทางเคมี (Chemical activation)

เป็นการผลิตถ่านกัมมันต์โดยใช้สารกระตุ้นทำปฏิกิริยากับผิวคาร์บอน โดยมีความร้อนเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา และข้อดีของวิธีนี้ คือ ใช้อุณหภูมิไม่สูงมาก แต่มีข้อเสียคือ สารเคมีตกค้างในถ่านกัมมันต์ทำให้ต้องเสียเวลาและค่าใช้จ่ายในการล้างสารเคมีดังกล่าวออกเพิ่มขึ้น

2. วิธีการกระตุ้นทางกายภาพ (physical activation)

เป็นการผลิตถ่านกัมมันต์โดยที่ผิวคาร์บอนเกิดดารเปลี่ยนแปลงทางกายภาพ เช่น การจัดเรียงตัวใหม่ ฯลฯ ซึ่งจะเพิ่มความสามารถในการดูดซับของถ่านให้สูงขึ้น นิยมใช้แก๊สออกซิไดซ์ต่างๆ ร่วมการใช้ความร้อน ปฏิกิริยาการกระตุ้นอาจเกิดจากความร้อนเพียงอย่างเดียว

ก็ได้

ปัจจัยที่ผลต่อการกระตุ้นด้วยวิธีนี้ คือ

- ชนิดและปริมาณขององค์ประกอบที่มีอยู่ในวัตถุดิบ

- คุณสมบัติทางเคมีและอัตราส่วนของแก๊สที่ใช้

- อุณหภูมิขณะเกิดปฏิกิริยา

- ระยะเวลาการเกิดปฏิกิริยา

สำหรับข้อดีของการกระตุ้นทายกายภาพคือ ไม่มีสารเคมีตกค้าง แต่มีข้อเสีย ต้องใช้อุณหภูมิสูงกว่าการกระตุ้นด้วยสารเคมี

คะ ฉบับนี้ก็ขอจบลงเพียงเท่านี้นะคะ ขอบคุณค้า

45 ความคิดเห็น:

  1. แก่ ใจป๋า น่ารัก บ้านฉาง19 พฤศจิกายน 2555 09:11

    เป็นการแนะนำเกี่ยวกับแอคติเวเตทคาร์บอน ที่ใช้ในหน่วย SRU ที่ดีมากครับ
    ถ่านกัมมันต์อาจมีรูพรุนกว้างเป็นสนามฟุตบอลได้เลยทีเดียวครับ

    ตอบลบ
  2. SRU ของเราก็ใช้ activited carbon เป็นตัวดูดซับเหมือนกันนะ

    ตอบลบ
  3. ขอบคุณสำหรับความคิดเห็นนะค้า มีอะไรเพิ่มเติมได้เลยนะค้าา

    ตอบลบ
  4. กำลังเมามันกับ SRU อยู่เหมือนกัน ช่วยกันสอดส่อง SRU กันหน่อยนะคับ เงินออกปล่องไปหลายแล้ว

    ตอบลบ
  5. ความรู้แถมสำหรับ SRU ของเรา
    ถ้าเราเซตค่า SRU ไม่ดีมี VOC สูงเกิน 100 mgc/m3 จะเสียเงินกับ SRU ไปมากกว่า 10,000 บาท ต่อชั่วโมงเลยนะ ว้าว ว้าว ว้าววววว !!!!

    ตอบลบ
  6. ใน HP Plant เราก็มี(activated carbon)ใช้เหมือนกันนะครับ อยู่ใน HP4 SRU (Solvent Recovery Unit) แต่ผมอยากรู้ว่าอายุการใช้งานของมันจะใช้ได้นานเท่าไหร่
    ช่วยคนที่มีความรู้บอกผมทีคร๊าบบบบผม

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. 5 ปีปู้น... ถ้ามันตรงกับที่คนขายว่านะ

      ลบ
    2. ถามพี่เดวิดมาให้ แกบอกว่าน่าจะประมาณ 5 ปีครับ

      ลบ
  7. ถ้าเอาไปใช้ในบ้านเช่นในตู้เย็น ช่วยไปดูดซับกลิ่น จะมีอันตรายมั้ยครับ หรือว่า ใช้ได้เฉพาะโรงงานอุตสาหกรรม

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. ใส่ได้นะ แต่ ใช้ถ่านถุงละ 5 บาทก็ได้เหมือนกัน เพราะในตู้เย็นไม่มีสารให้ดูดมากนัก
      เอาอันนี้ไปใส่ อาจไม่คุ้มเพราะ Activated carbon ผ่านกระบวนการขึ้นรูปมาทำให้แพงกว่านั่นเอง

      ลบ
    2. พี่อ๋องลองเอาถ่านไฟฉายได้ป่ะ มันก็อาจจะดูดก็ได้น่ะ แต่ไม่รู้ว่ามันจะดูดอะไร

      ลบ
    3. ครับแซม...เดี๋ยวพี่จะลองเอาไปใส่ดูบ้างนะ

      ลบ
  8. อายุการใช้งานของมันจะอยู่ได้นานแค่ไหนครับ

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. พี่อ๋อง อายุของมันนี่คือ Activated carbon หรือ ถ่านถุงละ5บาทอ่ะ ??? เดี่ยวคนตอบจะงงตึ๊บ

      ลบ
    2. พี่ว่า พี่ถามเรื่อง Activated carbon อยู่นะแซม

      ลบ
  9. ขอบคุณสำหรับข้อมูลดีๆ ที่น้องได้นำมาแบ่งปันนะครับ เป็นประโยชน์สำหรับโรงงานของเรามากเลยครับ โดยเฉพาะ SRU ที่มี activated carbon อยู่ข้างใน ขอบคุณค๊าบบ

    ตอบลบ
  10. เนินกระปอกซิตี้20 พฤศจิกายน 2555 05:37

    ข้อมูลแน่นจริงๆ ขอบคุณนะคร๊าบกับข้อมูลดีๆ (ถ้า ดำเหมือนถ่าน จะ มี รูพรุน เหมือน ถ่าน หรือ ป่าว หน้อ)

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. อย่างงี้ต้องลองพิสูตรดูครับ จะได้รู้ แล้วจะได้เอามาแบ่งปันให้เพื่อนๆได้รับรู้

      ลบ
  11. ใช้หุงข้าวได้มั๊ยเนี่ย ที่บ้านขาดคนหุงข้าวจริงๆ (ขาดคนหุงข้าวด้วยถ่าน)

    ตอบลบ
  12. เนินกระปอกซิตี้20 พฤศจิกายน 2555 06:11

    ถ่านกัมมันต์ที่ใช้กันมีอยู่ 2 ชนิด คือ ชนิดผง และชนิดเม็ด ชนิดผงผลิตจากขี้เลื่อยเป็นส่วนใหญ่ มีรูพรุนเล็กกว่า โดยนำไปใช้ในสารละลายหรือของเหลว ใช้ในอุตสาหกรรมเคมี เช่น สีย้อม สารเคมีอัดรูป สารทำความสะอาด เป็นต้น การฟอกสีในอุตสาหกรรมน้ำตาล ไขและน้ำมันทั้งพืชและสัตว์ เครื่องดื่มแอลกอฮอล์ น้ำตาลกลูโคส และผงชูรส เป็นต้น ส่วนชนิดเม็ดนั้นผลิตจากกะลามะพร้าว ถ่านหิน มีรูพรุนค่อนข้างใหญ่ ใช้ในการดูดก๊าซและไอ ใช้ในอุตสาหกรรมทำหน้ากากป้องกันก๊าซพิษ การปรับอากาศ บุหรี่ การผลิตน้ำบริสุทธิ์

    ตอบลบ
  13. แก่ ใจป๋า น่ารัก บ้านฉาง20 พฤศจิกายน 2555 09:56

    ถ่านกัมมันต์ หรือแอคติเวเตท คาร์บอน นั้นอยู่ในสภาพที่มีเสถียรสูงครับ และมีความปลอดภัยในการใช้งาน เครื่องกรองน้ำดื่มบางรุ่นยังมีการใช้สารชนิดนี้เพื่อการดูดซับคลอรีนในน้ำประปาอีกด้วยครับ ถ่านกัมมันต์มีหลายชนิดและเหมาะแก่การใช้งานที่แตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับวัตถุดิบที่นำมาเตรียมครับ

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. แก่ ใจป๋า น่ารัก บ้านฉาง ใช่คนเดียวกับ ป๋ายาวหรึป่าวเนี้ย..อิอิ

      ลบ
    2. จะมีกี่ป๋ากันโซลเวย์เนี่ย

      ลบ
  14. เนินกระปอกซิตี้20 พฤศจิกายน 2555 20:21

    ขอบคุณค้าบป๋า

    ตอบลบ
  15. ถ้าดูดั้วยตาเปล่าจะทราบหรือไม่ว่า อันไหนคือถ่านกัมมันต์ที่ได้รับการกระตุ้นแล้วและอันไหนคือถ่านธรรมดาครับ

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. อันนี้ผมไม่ค่อยแน่ใจนักครับ แต่คิดว่าถ่านกัมมันต์ที่ผ่านการกระตุ้นมาให้ใช้ในอุตสาหกรรม ควรมีรูปร่างที่แน่นอนเช่น มีลักษณะเป็นผงถ่าน หรือเป็นเม็ด pellet แบบที่ใช้ใน SRU
      สำหรับถ่านธรรมดาทั่วไป ไม่มีความจำเป็นต้องปรับลักษณะทางกายภาพ เนื่องจากอาจจะไม่ได้นำไปบรรจุในภาชนะหรือ vessel จึงอาจมีลักษณะเป็นชิ้น และมีรูปร่างไม่แน่นอนครับ

      ลบ
  16. activated carbon ที่ SPX -ใช้สำหรับบำบัดน้ำเสียเหมือนกัน ดึง solvent ออก เเละ ทำให้ peroxide สลายตัว ก่อนที่จะทิ้งน้ำเสียออกนอกโรงงาน เเต่เท่าที่สังเกตุ อายุการใช้งานจะสั้นไม่คุ้มค่ากับการลงทุน
    -ใช้ที่ SRU
    -ใช้ที่ Sand filter กรองน้ำดิบก่อนเข้า plant
    ส่วนของ HP plant เราใช้ในกระบวนการผลิต ที่ SRU เเละ SMR(PSA)


    ตอบลบ
  17. อยากทราบว่าของที่หมดอายุแล้วกำจัดอย่างไร หรือนำไป regen เพื่อนำกลับมาใช้ใหม่ ใครทราบช่วยบอกที

    ตอบลบ
  18. ผมคิดว่าน่าจะนำไปกำจัดโดยการเผาเป็นเชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมปูนซิเมนต์อย่างเช่น SPX ของเราที่เขามารับซื้อ W/Sเสียไปส่งโรงงานปูนซิเมนต์ที่ จ.สระบุรี

    ตอบลบ
  19. ทีมงานพลิก แผ่นดิน22 พฤศจิกายน 2555 07:08

    ขอบคุณมากครับสำหรับคุณสมบัติ Activated carbon และการทำงานของมันให้ชัดเจนครับ

    ตอบลบ
  20. ขอบคุณสำหรับความรู้ดีๆคับ

    ตอบลบ
  21. ขอบคุณสำหรับคำถามและคำตอบจากทุกๆๆคนนะค้า หวังว่าทุกๆๆคนจะติดตามผลงานของเราต่อไปนะคะ ขอบคุณคะ :))))

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. จ้า ขอบคุณสำหรับความรู้ดีๆนะจะ หามาเยอะๆนะจะ พี่ๆจะได้รู้เยอะๆ

      ลบ
  22. ขอบคุณความรู้ดีๆครับ กำลังอ่านสอบอยู่พอดีเลย

    ตอบลบ
  23. มันดีอย่างนี้นี่เอง แล้วเค้าคิดได้ยังไงน้อ...
    ขอบคุณน้องๆๆผู้น่ารัก

    ตอบลบ
  24. การกระตุ้นคือการทำให้คาร์บอนหรือถ่านมีความสามารถในการดูดซับมากขึ้นเป็นการเพิ่มพื้นที่ผิวด้วย
    แต่ยังไงก็อย่าลืมกระตุ้นตัวเองด้วยช่วยกันดู SRU กันหน่อยเดี๋ยวเพื่อนบ้านเขาจะโวยกันอีก

    ตอบลบ
    คำตอบ
    1. ประโยค 2 นี่มัน Responsible Care ชัดๆ

      ลบ
  25. อ่านเเล้วเข้าใจมากขึ้น ขอบคุณความรู้ที่ให้มาครับน้อง

    ตอบลบ
  26. มิตรเฮดเดอร์ไฮเปอร์เรดซิ่ง30 พฤศจิกายน 2555 01:20

    เอามาใช้ดูดซับ เอามาใช้ดูดซึม

    ตอบลบ
  27. เอาของจริงมาดูก็นะจะดีนะครับ

    ตอบลบ
  28. ถ้า Activated carbon เริ่มเสือมสภาพเรามีวิธีสังเกตบื้องต้นได้อย่างไรบ้างครับ นอกจากวิธีในห้องปฏฺิบัติการครับ

    ตอบลบ
  29. สามารถเอามาใช้ดูดกลิ่นในห้องแล็ปได้นะ โดยเฉพาะกลิ่นsolvent

    ตอบลบ
  30. สามารถมาเยี่ยมชมการผลิตถ่านกัมมันต์ได้ที่ C.Gigantic Carbon นครราชสีมา
    http://www.cgc-carbon.com

    ตอบลบ
  31. กลุ่มc4eของเรา ผลิต ถ่านกัมมันต์( activated-carbon )และ แก๊ส จากควันไม้ไผ่ค่ะ ท่านใดสนใจ ร่วมแชร์ความคิดเห็นได้ที่ เฟสบุ๊ค manad lamaisri นะคะ ขอบคุณค่ะ

    ตอบลบ