Actief kool is een microporeuze inerte koolstofmatrix, met een zeer groot intern oppervlak (700 tot 1 500 m²/g). Dit intern oppervlak leent zich ideaal tot adsorptie. Actief kool wordt gemaakt van amorf koolstofbevattend materiaal zoals hout, steenkool, turf, kokosnootschale. Het wordt gevormd door een thermisch proces waarbij de vluchtige componenten van het koolstofhoudend materiaal (grondstof) worden verwijderd in afwezigheid van zuurstof. Via specifieke behandelingen krijgt men een bepaalde poriënstructuur die de adsorptiecapaciteit en adsorptie eigenschappen van die actieve kool bepaald.
De gasstroom wordt door het actief kool geleid, waar de te verwijderen componenten door adsorptie worden gebonden aan het actief kool totdat deze verzadigd is. Na het bereiken van de verzadigingsgraad van het actief kool wordt deze vervangen of geregenereerd.
Bij vervanging wordt de beladen actief kool meestal teruggenomen door de leverancier die het als (chemisch) afval afvoert of regenereert. Wanneer het bedrijf de actieve kool zelf regenereert spreken we van regeneratieve adsorptie.
Over het algemeen wordt de verzadigingsgraad uitgedrukt in g/kg actief kool. De verzadigingsgraad is afhankelijk van de concentratie in de lucht. Experimenteel kunnen adsorptie isothermen worden opgesteld welke het verband geven tussen het aantal g van een component per gram actieve kool die kan worden afgevangen en de partieeldruk van de component in de lucht. De partieeldruk van een component is afhankelijk van de concentratie van de component in het gas en van de druk van de afgassen. Bij hogere concentratie en hogere druk wordt de partieeldruk van de component groter.
De isotherm van actieve kool is lineair. Bij hogere partieeldrukken wordt de capaciteit evenredig hoger. Dit maakt dat actieve kool bij een gegeven temperatuur een hogere adsorptiecapaciteit heeft bij hoge dan bij lage ingangsconcentraties. Bij hogere temperatuur zal de adsorptiecapaciteit echter verminderen.
ls richtwaarde kan een adsorptiecapaciteit van 20 - 25 g solvent (uitgedrukt als koolstof) per 100 g actieve kool worden geadsorbeerd bij een goede werking van de adsorptie. Indien de component slecht adsorbeert, de temperatuur hoger wordt en de vochtigheid van lucht hoog wordt zal de capaciteit minder zijn.

Bron: http://www.emis.vito.be/Luss/

Adsorptie d.m.v. actief kool kan gebeuren onder de vorm van gevulde patronen, als los gestorte kool in een gepakt bed of als injectie van poedervormige kool gecombineerd met een doekfilter.
Varianten voor adsorptie met actief kool zijn:

• Geïmpregneerde actief kool adsorbeert en houdt de specifieke componenten lang genoeg vast opdat de chemische impregnant kan reageren met de verontreiniging (chemisorptie). Geïmpregneerde actief kool is speciaal ontworpen om chemische componenten die moeilijk adsorberen op standaard actief kool af te vangen.

• Sorbaliet (actieve kool + kalk): dit mengsel wordt gebruikt voor het reiniging van afgassen van verbrandingsovens. Met één product kan dan zowel de SOx als dioxineproblematiek worden geremedieerd.

De voordelen voor de gebruik van actief kool zijn:

• Hoge efficiëntie van VOS verwijdering

• Simpele en robuuste technologie

• Geschikt voor discontinue processen

• Gemakkelijk onderhoud

• Gemakkelijke plaatsing

De nadelen zijn:

• Stof kan voor verstoppingen zorgen

• Mengsels van componenten kunnen voor een snelle doorslag zorgen

• Niet geschikt voor natte afgassen (minder kritisch bij geïmpregneerde actieve kool)

• Risico van zelfontbranding van het bed (ketonen, terpentijnen, …)

• Risico op polymerisatie van onverzadigde KWS op de actieve kool (exotherm veroorzaakt verstoppingen)

Actief kool sorptie heeft een heel breed toepassingsbereik voor:

• De verwijdering van solventen en VOS bij drukkerijen, lakkerijen

• De verwijdering van dioxines, zware metalen zoals kwik en andere restemissies in afvalverbrandingsovens

• Ontgeuring, air-conditioning

• Reiniging van procesgassen zoals o.a. synthesegassen, waterstof, aardgas, koolstofdioxide, gas uit stortplaatsen en solvent recuperatie

• Recuperatie van perchloorethyleen dampen in de droogkuis

• VOS verwijdering in gieterijen

Klik hier voor overview over gas zuiverings technieken

Voor boeken en informatie zie onze website:
air treatment books