פחם פעיל - שימושים ותכונות

שטח הפנים הגדול ויכולת ספיחה מאפשרים שימוש בפחם פעיל לצורך סינון וטיהור אוויר בתעשייה. במאמר הבא נציג את מאפייני הפחם ונסביר מדוע הוא חיוני עבור שורה ארוכה של מכשירי טיהור, סינון וחיטוי אוויר

פעם פעיל הוא צורה של פחמן שמעובד באופן המעניק לו נקבוביות רבות. צורת העיבוד הזו הופכת את הפחם לבעל שטח פנים רב. שטח הפנים של הפחם משמש לספיחת חומרים שונים או לתגובות כימיות. הפחם עשוי חומרים טבעיים מסוגים שונים ובתעשיות רבות הוא מתאפיין ביכולת ספיחת נפחים גדולה של מזהמים, בעיקר ביחס למשקל ולנפח המקורי שלו.

אלו השימושים הבולטים של הפחם:

1. סינון וטיהור אוויר בתעשייה - בתוך הפחם יש אלפי חריצים ונקבוביות שדרכם יכול האוויר לזרום. האוויר נושא עמו מולקולה אורגנית גם אל תוך אותם חריצים, לכן הפחם למעשה מנטרל את הזיהום. התהליך נקרא "ספיחה פיזית" והוא יעיל רק בפחם עם שטח פנים גדול. פחם עצים נחשב לטוב ביותר ואחריו פחם שנוצר מעצמות בעלי חיים.
2. ספיחת זרם גזי מזוהם - הפחם מתאים להתמודדות עם זרם גזי מזוהם בתרכובות אורגניות נדיפות. אלו יכולות להיות תרכובות מהסוג של ריחות, פחמימנים אליפטיים וארומטיים, קטונים, אתרים וכמובן פחמימנים הלוגניים, כהלים ואלדהידים. הזרם הגזי המזוהם עובר דרך מצע סופח ושטח המגע הגדול לצד הכוחות החשמליים גורמים לספיחה של מולקולות קטנות מאוד. הספיחה הממוצעת היא של 500-1,200 מ"ג מזהם לכל גרם פחם.
3. ניקוי מקורות מזהמים - הפחם משמש בתעשייה המודרנית לניקוי מקורות מזהמים. אלו מקורות שמעבירים תרכובות אורגניות נדיפות במיוחד, כמו ממסים. מקורות מזהמים משמשים כמרכיב עיקרי או משנה בסיטזות כימיות, בתהליכי ייצור של מוצרי תרופות וקוסמטיקה ובתעשיית הצבע כמרכיב בצבע עצמו או בחומרי הניקוי. בנוסף, המקורות המזהמים משמשים לניקוי שומנים בתעשיית המתכת ולניקוי יבש בתעשיית הטקסטיל. הממסים יעילים בתעשיית הדפוס כמרכיב מרכזי בצבע הדפוס וכמרכיב חשוב בתעשיית הדלקים או הגומי. התפקיד של הפחם הוא לחטא ולנקות את המקורות המזהמים בענפי התעשייה.

איך מנקים פחם של מערכות סינון אוויר?

התקנת חיישנים להגנה מפני שריפות ודליקות היא רק חלק קטן מטיפול בפחם של מערכות סינון אוויר. את הטיפול ניתן לבצע על ידי החלפת הפחם לאחר שימוש בו והטמנתו באתרי מיחזור. המיחזור תלוי בסוג החומרים שנספחו אליו ולכן לא תמיד אפשר למחזר את התכונות של החומר המקורי.

אפשרות אחרת היא להפסיק את פעולת המתקן ולהעביר דרכו זרם של קיטור או אוויר חם. תהליך רגנטיבי כזה גורם למולקולות הספוחות להתנתק ולמעשה מנקה את הפחם הפעיל. מתקן ניקוי מן הסוג הזה נחשב יקר ולכן הוא פחות שכיח מהאפשרות של החלפת הפחם כולו, אך יעילותו כמעט ואינה מוטלת בספק במקומות רבים.