الزئبق هو ملوث شديد السمية ينطلق من العمليات الصناعية مثل احتراق الفحم، وحرق النفايات، وتكرير المعادن، وإنتاج المواد الكيميائية، ومعالجة الغاز الطبيعي. ولأن الزئبق يمكن أن يتبخر بسهولة وينتقل لمسافات طويلة في الغلاف الجوي، فإنه يشكل مخاطر جسيمة على صحة الإنسان والبيئة.
أصبح الكربون المنشط أحد أكثر المواد الموثوقة والمستخدمة على نطاق واسع لالتقاط الزئبق من تيارات الغاز. إن هيكلها المسامي، ومساحة سطحها الكبيرة، وقدرتها على التعديل كيميائيًا تجعلها مثالية لامتصاص الزئبق بكفاءة. تشرح هذه المقالة كيفية إزالة الكربون المنشط للزئبق، حيث يتم استخدامه، وتوفر مواصفات واضحة لأنواع الكربون المنشط الثلاثة الأكثر شيوعًا المستخدمة للتحكم في الزئبق.
كيف يزيل الكربون المنشط الزئبق؟
يحتوي الكربون المنشط بشكل طبيعي على عدد كبير من المسام الدقيقة، التي يمكنها احتجاز الزئبق في مرحلة البخار أثناء مرور الغاز عبر نظام الامتزاز. ومع ذلك، قد يكون من الصعب التقاط الزئبق الأولي بسبب تفاعله المنخفض. ولتحسين كفاءة إزالة الزئبق، غالبًا ما يتم تشريب الكربون المنشط بمواد كيميائية محددة تساعد على ربط جزيئات الزئبق بشكل أكثر فعالية. مادتا التشريب الأكثر استخدامًا على نطاق واسع هما:مركبات الفضة (مثل نترات الفضة)
الكبريت
تعمل هذه الإضافات على إنشاء مواقع نشطة تتفاعل مع الزئبق، وتشكل مركبات مستقرة تبقى محصورة على سطح الكربون. إلى جانب ذلك، يتم استخدام الكربون المنشط بمسحوق الفحم أيضًا لإزالة الزئبق من غاز المداخن الخاص بحرق النفايات.
يمكن تلخيص العملية الشاملة لإزالة الزئبق في ثلاث خطوات بسيطة:
ملامسة الغاز: يتدفق الغاز المحتوي على الزئبق عبر طبقة كربون أو نظام حقن.
الامتزاز والتفاعل: تدخل جزيئات الزئبق المسام وتتفاعل مع المواد المشربة.
التثبيت: يصبح الزئبق المحتجز مرتبطًا بالكربون المنشط، مما يمنع إعادة إطلاقه في الهواء.
وهذا يجعل الكربون المنشط حلاً آمنًا وفعالًا ومقبولًا على نطاق واسع للتحكم في الزئبق الصناعي.
مجالات التطبيق:
ويشيع استخدام الكربون المنشط للتحكم في الزئبق في:• محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم
• حرق النفايات الطبية
• إنتاج الأسمنت
• التعدين والمعادن
• تنقية الغاز الطبيعي
• التصنيع الكيميائي
• أنظمة تنقية الهواء الصناعية
إن قدرته على التعامل مع أشكال الزئبق المختلفة والتكيف مع تصميمات الأنظمة المختلفة تجعله مناسبًا للتطبيقات الكبيرة والصغيرة الحجم.
أنواع الكربون المنشط لإزالة الزئبق
فيما يلي أنواع الكربون المنشط الثلاثة الأكثر استخدامًا للتحكم في الزئبق، حيث يخدم كل منها نفس الغرض ولكنه مصمم لظروف تشغيل مختلفة.مسحوق الكربون المنشط
| البند | مسحوق الكربون المنشط |
| الحجم | 100 شبكة، 200 شبكة |
| اليود | 600-900 ملغ/جم |
| الرطوبة | ≥10% |
| صلابة | ≥95% |
| الكثافة الظاهرية | ≥450 جرام/لتر |
الكربون المنشط المشرب بالكبريت
يستخدم الكربون المنشط المشرب بالكبريت في الغالب لإزالة الزئبق من انبعاثات غاز المداخن في محطات توليد الطاقة التي تعمل بالفحم والمراجل الصناعية. وهذا النوع من الكربون المنشط مشرب بمواد كيميائية مثل الكبريت أو الهالوجينات، مما يعزز قدراته على امتصاص الزئبق. وعندما يمر غاز المداخن المحتوي على الزئبق عبر طبقة من الكربون المنشط المشرب، يتم امتصاص الزئبق على سطح الكربون، مما يقلل بشكل فعال من انبعاثات الزئبق من غازات العادم.
| البند | المواصفات |
| التشريب | الكبريت (S) |
| كفاءة إزالة الزئبق | فعال للزئبق العنصري والمؤكسد |
| محتوى الكبريت | 5% – 15% |
| قيمة اليود | 700 - 950 ملجم/جم |
| مساحة السطح | 700 – 1000 م²/جم |
| صلابة | ≥ 93% |
| الرطوبة | ≥ 5% |
| الرماد | ≥ 10% |
| حجم الجسيمات | 4 × 8، 4 مم أو حسب الطلب |
| التطبيقات | حرق النفايات، غاز مداخن الفحم، معالجة العوادم الصناعية |
| التعبئة والتغليف | أكياس 25 كجم، أكياس جامبو 500 كجم |
الكربون المنشط المشرب بالفضة
تم تصميم الكربون المنشط المشرب بالفضة لالتقاط الزئبق الأولي عن طريق تكوين مركبات مستقرة من الفضة والزئبق. يستخدم بشكل شائع في أنظمة تنقية الغاز التي تتطلب ثباتًا عاليًا وعمر خدمة طويل.| البند | المواصفات |
| التشريب | الكبريت (S) |
| كفاءة إزالة الزئبق | فعال للزئبق العنصري والمؤكسد |
| محتوى الكبريت | 5% – 15% |
| قيمة اليود | 700 - 950 ملجم/جم |
| مساحة السطح | 700 – 1000 م²/جم |
| صلابة | ≥ 93% |
| الرطوبة | ≥ 5% |
| الرماد | ≥ 10% |
| حجم الجسيمات | 4 × 8، 4 مم أو حسب الطلب |
| التطبيقات | حرق النفايات، غاز مداخن الفحم، معالجة العوادم الصناعية |
| التعبئة والتغليف | أكياس 25 كجم، أكياس جامبو 500 كجم |
الاستنتاج
يظهر الكربون المنشط كحل متعدد الاستخدامات وفعال لإزالة الزئبق عبر سياقات بيئية متنوعة. سواء كان الأمر يتعلق بتخفيف الانبعاثات الجوية الناتجة عن العمليات الصناعية أو الحفاظ على جودة المياه في معالجة مياه الصرف الصحي، فإن الخصائص الفريدة للكربون المنشط تجعله أداة لا غنى عنها في مكافحة التلوث بالزئبق.تعمل شركة Zhulin Carbon في مجال تنقية الغاز منذ 20 عامًا. للحصول على حلول فعالة للتحكم في الزئبق، اتجه إلى Zhulin Carbon، شريكك الموثوق به في الإشراف البيئي.
