IV Ứng dụng than hoạt tính trong tinh chế cồn
3. Phương pháp lọc
3.2. Than hoạt tính dạng hạt
Than hoạt tính dạng hạt được sử dụng bằng cách xếp thành các lớp dày, thông thường khoảng 1.5 – 2.5 m, quá trình lọc sẽ diễn ra qua các lớp cacbon. Phía trong cacbon, cồn sẽ chảy qua các mao quản lớn. Các lớp than hoạt tính được tạo ra bằng cách xếp đầy than vào trong một cột. Để dễ dàng lọc chất lỏng, như nước, nên để mỗi lớp khoảng 5 – 10 cm là vừa đủ. Trong trường hợp lọc cồn thông thường cần cột hấp phụ khoảng 1.5m. Chiều cao của cột hấp phụ không phải là vấn đề, nhưng nếu cột quá nhỏ, quá trình lọc sẽ không xảy ra được. Các cột nên có đường kính tối thiểu là 38mm nếu không sẽ tạo ra hiệu ứng thành thiết bị, cồn sẽ chảy về phía thành thiết bị mà không thông qua các lớp than hoạt tính, do đó, quá trình lọc sẽ không xảy ra.
Để quá trình lọc thực sự xảy ra trong than hoạt tính, các cột nên chứa không khí. Có nghĩa là quá trình này cần diễn ra trong một dòng liên tục. Không nên để cột hấp phụ làm việc khô. Than hoạt tính cũng sẽ bão hòa và cồn sẽ chảy qua nó. Trong cột hấp phụ không được để tạo thành các kênh than hoạt tính, dễ bị tạo ra nếu đổ than hoạt tính khô vào trong cột. Kênh than như một dạng của than hoạt tính, qua đó cồn sẽ thoát ra ngoài mà không được lọc, như một lớp mỏng không khí giữa các lớp hạt than hoạt tính. Các lớp than phải được sắp xếp một cách chính xác.
Khi nước hoặc cồn được lọc qua than hoạt tính, quá trình đầu tiên xảy ra là các chất hòa tan trong các mao quản bởi quá trình chế tạo được giải hấp phụ. Đó là các
chất không thể chuyển sang dạng khí hay hơi và không thể rửa sạch sau quá trình sản xuất. Để loại bỏ hoàn toàn các chất này khỏi than hoạt tính sẽ rất tốn kém. Tất cả các quá trình lọc công nghiệp đều bắt đầu với điều đó. Than hoạt tính được rửa trước khi sử dụng.
Các chất này có dạng như xà phòng. Khi các chất này bị giải hấp, pH của môi trường sẽ tăng từ 7 lên gần 10 và than hoạt tính sẽ không đạt được hiệu quả sử dụng trong môi trường này cho tới khi trở lại pH cân bằng, khoảng 7. Trước khi sử dụng than hoạt tính để lọc, các chất này được rửa hoặc loại bỏ bằng cách:
1. Trước khi đổ than hoạt tính vào trong cột, trộn than hoạt tính (khuấy mạnh) 2- 3 lần với nước nóng hoặc nước sôi trong bình phản ứng thép không gỉ.
2. Loại bỏ lượng dư nước, lặp lại quá trình này 4-5 lần, phải đảm bảo rằng tất cả các chất hoàn tan được giải hấp phụ khỏi than hoạt tính.
3. Để yên trong 24 giờ để than hoạt tính có thời gian hấp thụ nhiều nước hơn. 4. Lặp lại một lần nữa, đổ nước nóng hoặc nước sôi vào, khuấy rồi loại bỏ lượng nước thừa. Cho thêm 2-3 tờ giấy lọc vào trong cột hấp phụ và lọc với nước ấm.
5. Đổ than hoạt tính đã bão hòa vào trong cột hấp phụ. Theo cách này, than hoạt tính luôn luôn ở trong nước và không khí bị đuổi hết ra ngoài.
6. Vỗ nhẹ vào cột để than hoạt tính có thể ổn định trong đó.
7. Lọc tối thiểu 2-5 lít nước qua cột và đổ đầy cồn vào trước khi nước chảy qua miệng phễu, đảm bảo rằng cột hấp phụ không làm việc ở trạng thái khô. Nếu bạn để cột bị khô, cần phải lọc lại bằng 4-5 lít nước ấm để không khí bị đuổi ra ngoài, tiếp tục cho cồn vào trước khi lượng nước cuối cùng chảy khỏi phễu. Bằng cách này than hoạt tính sẽ bắt đầu hoạt động và không còn không khí trong cột. Các màng mỏng không khí ở giữa và bên trong các hạt than bị biến mất.
8. Cuối cùng, đổ 1 lít nước qua cột để đuổi hết cồn ra ngoài.