ZERMEG II – Zero emission retrofitting method ... - Fabrik der Zukunft

An Aktivkohle werden im allgemeinen organische und nicht-polare Stoffe adsorbiert,beispielsweise, organische Stoffe: Lösemittel (u.a. chlorierte Kohlenwasserstoffe), Farbstoffeund Öl. Bevorzugt adsorbiert werden: höhermolekulare und unpolare Verbindungen.Allgemein gilt, dass mit abnehmender Wasserlöslichkeit, Flüchtigkeit und Polarität sowiezunehmendem Molekulargewicht die Adsorbierbarkeit steigt.Bei einem Adsorptionsvorgang wird mittels Adsorptionsisothermen die Höhe der Adsorptionin Abhängigkeit der Konzentration der zu adsorbierenden Substanz dargestellt. DieAdsorptionsisotherme beschreibt den Gleichgewichtszustand zwischen "Schadstoff" in derFlüssigkeit oder in der Luft (Restkonzentration) und "Schadstoff' adsorbiert am Adsorbens.Daraus kann die maximale Beladbarkeit abgelesen werden.Adsorptive Reinigungsverfahren spielen in der Abwassertechnik eine wichtige Rolle. Siewerden zur Entfernung geringer Konzentrationen an Inhaltsstoffen aus relativ reinenWässern eingesetzt. Auch die Rückgewinnung von Werkstoffen spielt hierbei eine Rolle. Dieverfahrenstechnischen Abläufe sind dabei die gleichen, wie bei Reinigungsoperationen zurTrink- und Betriebswassererzeugung.Das verbreitetste Adsorptionsmittel ist Aktivkohle. Aktivkohle ist ein Sammelname für eineGruppe von künstlich hergestellten, porösen Kohlenstoffen mit einer schwammartigenStruktur. Dieser hochporöse reine Kohlenstoff zeichnet sich durch eine große spezifischeOberfläche aus (bis zu 300 m² pro Gramm). Die molekulare Struktur der Aktivkohle setzt sichzusammen aus graphitartigen Platten, nur einige Atome breit. Sie bilden die Wändemolekularer Öffnungen (die Poren der Aktivkohle). Die hexagonalen C-Ringe sind häufiggebrochen. Durch die strukturellen Unvollkommenheiten gibt es viele Möglichkeiten für eineReaktion an den Stellen, an denen die C-Ringe gebrochen sind.Die Poren werden klassifiziert nach ihrem Durchmesser: Mikroporen mit Radien kleiner als 1 nm (= 10 Angstrom) Mesoporen mit Radien von 1-25 nm Makroporen mit Radien größer als 25 nmAktivkohle adsorbiert organische Substanzen aus Wasser und Luft und kann daher mitorganischen Bestandteilen verunreinigtes Wasser oder kontaminierte Luft reinigen. DieSchadstoffe werden von der Aktivkohle aufgenommen. Die Adsorption ist ein reversiblerProzess, die Schadstoffe können von der Aktivkohle entfernt werden: - mittels Desorptionoder - mittels Reaktivierung.Bei der Herstellung zahlreicher Produkte wird Aktivkohle eingesetzt: Zucker wird durchAktivkohle von der braunen Farbe gereinigt und weiß. Ebenso wird Speiseöl, Alkohol undSeife mit Aktivkohle gereinigt. Aktivkohle wird auch bei der Blutreinigung (Dialyse) vonNierenkranken eingesetzt.Im Bereich der Flüssigkeitsreinigung erfolgt der Einsatz auch bei Salzlösungen,anorganischen und organischen Säuren, in der chem. u. Pharmaindustrie, Galvanotechnik,bei der Schönung von Getränken, in der Lebensmittelindustrie, Entfärbung undMedizintechnik.ZERMEG - Ein Projekt der Fabrik der Zukunft gefördert von BMVIT und FFFEndbericht ZERMEG IISeite 65