تولید آزمایشگاهی کربن فعال با سطح بالا از کک نفتی

کک نفتی یکی از ترکیباتی است که در سال های اخیر به عنوان ماده اولیه در تولید کربن فعال مورد استفاده قرار گرفته است. از آنجا که با توسعه فرآیند های پالایشی در کشور، میزان تولید کک نفتی به میزان قابل توجهی خواهد رسید در این تحقیق، تولید کربن فعال از کک نفتی مورد بررسی قرار گرفته است. با توجه به مزیت های فعال سازی شیمیایی نسبت به فعال سازی فیزیکی در تولید کربن فعال از کک نفتی، در این طرح از روش فعال سازی شیمیایی برای تولید کربن فعال استفاده شده است. از ترکیب هیدروکسیدپتاسیم به عنوان عامل شیمیایی در مرحله اشباع سازی و جهت ایجاد اتمسفر خنثی در حین فعال سازی از گاز نیتروژن استفاده شده است. به منظور تعیین بهترین شرایط تولید کربن فعال، تاثیر سه پارامتر دمای فعال سازی، نسبت اشباع سازی و مدت زمان فعال سازی بر مشخصات نمونه های تولیدی مورد بررسی قرار گرفته است. این بررسی به وسیله انجام طراحی آزمایش با استفاده از یکی روش های استاندارد سطح پاسخ، با عنوان طراحی مرکب مرکزی انجام شده است. براساس آنالیز واریانس انجام شده برای بررسی تاثیر پارامترها، افزایش نسبت اشباع سازی بیشترین تاثیر را بر بهبود کیفیت کربن فعال تولیدی دارد. دمای فعال سازی و مدت زمان فعال سازی نیز به ترتیب از نظر میزان اهمیت در رتبه های بعدی قرار دارند. با عنایت به اهمیت پارامترهای اقتصادی در تولید کربن فعال، علاوه بر مشخصه سطح ویژه (که نشان دهنده ظرفیت جاذب تولیدی است) میزان راندمان تولید نیز در بهینه سازی پارامترهای مذکور در نظر گرفته شده است. بهینه سازی صورت گرفته نشان داد که مقادیر بهینه پارامترهای دمای فعال سازی، زمان فعال سازی و نسبت اشباع سازی به ترتیب c?789، 5/0 ساعت و 74/4 است. در این شرایط مقادیر اندازه گیری شده میزان سطح ویژه کربن فعال تولیدی m2/g2037 و میزان راندمان 34/51% است که با پیش بینی روش سطح پاسخ تطابق مناسب دارد.