SCHÜTTGUTHANDHABUNGSANLAGEN UND -SYSTEME

Aktivkohle

 
Überblick:

Der Begriff Aktivkohle beschreibt ein (normalerweise organisches) Material, das auf über 315 °C (600 °F) oder zuerst mit einer starken Säure oder Base imprägniert und dann auf über 232 °C (450 °F) erhitzt wurde. Diese Behandlung verbrennt oder besser gesagt „karbonisiert” das Material. Aktivkohle besitzt eine natürliche Anziehungskraft zu organischem Material, das sich leicht an seine Oberfläche bindet. Der Aktivierungsprozess (Herstellung) erzeugt mikroskopische Poren, welche die Oberfläche der einzelnen Partikel erheblich vergrößern und die Bedeutung der Aktivkohle als sehr verlässliches Absorptionsmedium begründen.

Aktivkohle wird aus einer Vielfalt organischer Materialien von Kohle bis Pfirsichkernen hergestellt. Aktivkohle wird in Pulverform (PAC), als Granulat (GAC) sowie in Pellet-Form angeboten. Die Auswahl des Aktivkohletyps hängt in erster Linie von der vorgesehenen Anwendung ab. Eine Aktivkohle mit großen Poren ist besser zum Absorbieren schwerer organischer Chemikalien wie Benzol geeignet, während kleinere Poren besser leichtere sowie gasförmige Schadstoffe absorbieren.1

Aktivkohle wird schon seit Langem zum Entfernen von Gerüchen, Absorbieren von Farbp igmenten sowie für diverse Katalysefunktionen verwendet. In den letzten Jahren erzielte Fortschritte in der Herstellung von Aktivkohle haben jedoch zu ganz neuen Einsatzgebieten für dieses Material geführt. Aktivkohle ist jetzt ein Schlüsselmaterial für die Trinkwasseraufbereitung, für Nierenfiltermaschinen, für die Aufbereitung industrieller Abwässer sowie der Wiedergewinnung von Gold.2

 
Eigenschaften und Herausforderungen:

In Pulverform ist die Aktivkohle ein extrem feines Pulver mit einer durchschnittlichen Partikelgröße von nur 20 Mikron und einer Schüttdichte von 0,34 kg/l (21,5 lb/cft). Sie ist extrem staubbildend, so dass schon der geringste Luftzug das Aktivkohlepulver aufwirbelt und überall als feine Staubschicht ablagert. Dieser Staub fluidisiert, d. h. er verhält sich wie eine Flüssigkeit. Aktivkohlestaub klebt an fast allem fest, worauf er sich ablagert, einschließlich Maschinen, Kleidung und Haut. In Pulverform sind einige Arten von Aktivkohle in der Lage, Staubexplosionen hervorzurufen.

Eine weitere mit der Aktivkohle verbundene Schwierigkeit ist seine Unlöslichkeit in Wasser sowie den meisten Lösungsmitteln. Bei der Verarbeitung muss jegliches Verschütten vermieden werden, da andernfalls eine kostenintensive Reinigung durch trockenes Absaugen erforderlich wird.

Einige Aktivkohlearten können biologisch abgebaut werden. Wird die Aktivkohle während der Handhabung zu sehr beansprucht, kann sie ihre Absorptionswirkung verlieren.

Aus Holzkohle hergestellte Aktivkohle ist in der Regel in die HMIS-Feuergefahrklasse 3 eingestuft, was hohe Entzündbarkeit bei offenen Flammen, Funken oder Hitze bedeutet. Der Brand von Aktivkohle kann sich nach dem Löschen der Flammen leicht erneut entzünden. Frisch hergestellte Aktivkohle kann exothermisch sein.3

Wie schon beschrieben, wird Aktivkohlepulver leicht aufgewirbelt und tendiert zur Fluidisierung. Dadurch kann dieses Material in Förderlinien zum „Schiessen” führen. In Granulatform kann Aktivkohle zum Blockieren und erschwerten Fließen in der Förderlinie führen.

Wird die Aktivkohle in Bulk-Bags angeliefert, sollten die Aufgabestationen zum Entleeren der Big-Bags mit Zusatzeinrichtungen ausgestattet sein, die ein komplettes Entleeren der Big-Bags erleichtern. Dazu gehören Vorrichtungen wie federbelastete Rahmen, welche die Big-Bags hoch- und strammziehen, während sie sich leeren und leichter werden, so dass sie straff, gestreckt bleiben und sich keine Produkttaschen in den Big-Bag Ecken bilden. Big-Bag Walkeinrichtungen sind in der Regel sehr nützlich, um die Aktivkohle aufzulockern und fließfähiger zu machen. Einige solcher Aktiviervorrichtungen dienen außerdem als luftdichte Verbindung zwischen Bulk-Bag und Aufnahmebehälter.

Während die Aktivkohle den Vorlagebehälter unter dem Bulk-Bag füllt, wird die Luft aus dem Behälter verdrängt. Sofern diese Luft keinem Filter zugeführt wird, können aufgewirbelte Aktivkohlepartikel in die Umgebung entweichen. Ein am Rahmen der Entladestation montierter Staubabscheider hält die Aktivkohlepartikel im Fördersystem zurück. Damit wird der Reinigungsaufwand verringert und im Filter aufgefangene Aktivkohle kann mittels pneumatischer
Aktivkohle
 
Drukluftabreinigung der Filter zurück in den Aufnahmebehälter geführt werden.

Wird die Aktivkohle in kleineren Säcken angeliefert, reicht eine Sackaufgabestation mit Staubhaube und Patronenfiltern zum manuellen Entleeren des Materials wahrscheinlich aus. Wie schon beschrieben, können die Filter mit Druckluftstößen abgreinigt werden, so dass die aufgefangene Aktivkohle zurück in den Vorlagebehälter fällt. Ein an die Sackentleerstation angeschlossener Sackverdichter ermöglicht dem Bediener die Entsorgung der leeren Säcke, womit das Abfallvolumen verringert und Staubbelastung vermieden wird.

Die Geometrie der Vorlagebehälter ist ein weiterer wichtiger Aspekt bei der Handhabung von Aktivkohle. Um Probleme beim Beschicken der Förderanlagen zu vermeiden, können Vorrichtungen wie Rüttler oder mechanische Rührwerke zur Verbesserung des Materialflusses nötig werden. Vor der Entscheidung für neue Ausrüstung sollte die Beratung eines erfahrenen Ausrüsters für Aktivkohleanwendungen eingeholt werden.

Wird Aktivkohle pneumatisch in die Verarbeitung gefördert, muss das Gebläse zur Förderung des Materials durch die Förderleitung ausreichend stark bemessen sein, um die Anforderungen des Systems zu erfüllen.

Bei Einsatz eines flexiblen Schneckenförderes zum Transport von Aktivkohle ist eine Schnecke in runder Ausführung meist besser für Granulatformen des Materials geeignet, während Aktivkohle in Pulverform besser durch eine breitere und flachere Schnecke gefördert wird.

Umfasst Ihre Anwendung der Aktivkohle auch die Befüllung des Materials in Bulk-Bags, wird das Volumen des Big-Bags voll ausgenutzt, wenn Sie eine Vibrationsverdichterboden vorsehen, um das Material beim Einfüllen zu entlüften. Außerdem ist eine integrierte
Wägetechnik sinnvoll, um das gewünschte Sackgewicht zu garantieren. Eine formschlüssige Dichtung zwischen Bulk-Bag und Befüllstation gewährleisten einen staubdichten Betrieb.
 
 
Flexicon-Anwendungen:

Flexicon's Staubrückhalte- und auffang systeme gewährleisten eine komplette Rückhaltung der Aktivkohle im gesamten Förderprozess.

Zwei Gemeinde-Kläranlagen konnten Staubaufkommen- und Personaleinsatz aufgrund der Installation einer Flexicon-Anlage erheblich reduzieren.

Eine ausführliche Beratung mit einem Flexicon-Spezialisten wird Ihnen bei der Entscheidung helfen, ob ein System mit flexibler Schnecke oder pneumatischer Förderung ddie beste Lösung für Ihre Aktivkohleanwendung ist.

Flexicon's erfahrene Fachleute in Konstruktion und Engineering werden jeden Aspekt Ihrer Anlage in die Auslegung einbeziehen und die bestmögliche Lösung für Sie erarbeiten. Bei Bedarf kann das Technikum von Flexicon Ihre Kakaopulveranwendung eingehend simulieren, bevor das System in Ihrem Werk installiert wird.

Flexicon's Produktpalette fortschrittlicher, den Materialfluss erleichternder Förderer, Vorlagebehälter mit hoher Durchflussrate, Entlüftungs- und Vibrationsverdichter sowie eine Menge andere Komponenten und Zubehör sind höchst bewährte Anlagen, welche den Materialfluss erleichtern und gleichzeitig den Abbau, die Staubentwicklung sowie die Entmischung von Blends aus stark unterschiedlichen Bestandteilen vermeiden.

 
1 Slate: How Does Activated Carbon Work? ? 28. November 2005
2 Kuraray Chemical Company: Some Activated Carbon Examples
3 Materialsicherheitsdatenblatt, Holzkohle, Aktivkohle, MSDS-Pulver
Quellen: Wo angemerkt. Alle anderen Informationen werden von der Flexicon Corp. bereitgestellt.