بررسی تجربی و مدل سازی سنتز کربن فعال به روش فعال سازی ترکیبی از بایومس

کربن فعال به دلیل کاربردهای متنوع در صنایع مختلف از جمله صنایع نفت، گاز، پتروشیمی، صنایع غذایی، دارویی و کاربردهای محیطزیستی مورد توجه بسیاری قرار گرفته است. دلیل این امر امکان توسعهی سطح مخصوص در یک مادهی کربنی است که پایداری شیمیایی، حرارتی و مکانیکی خوبی دارد. در این مطالعه به بررسی سنتز کربن فعال از مادهی اولیهی زغال پوست پسته به روش ترکیبی پرداخته شده است. واکنشهای فعالسازی به روش فیزیکی، شیمیایی و ترکیبی با دستگاه tga انجام و سینتیک واکنشها استخراج گردید. جهت شناسایی شرایط عملیاتی بهینه، آزمایشات سنتز به روشهای فیزیکی، شیمیایی و ترکیبی در شرایط مختلف تکرار گردیده و مقادیر سطح توسعهیافته و درصد افت وزن با هم مقایسه گردیده است. این فرآیندها در یک راکتور لولهای در شرایط دمایی 900-500 درجهی سانتیگراد و محدوده زمان اقامت 75-15 دقیقه، درصد آغشتهسازی 150%-50% و حضور عوامل شیمیایی متفاوت کلریدروی و پتاسیم هیدروکسید و دیاکسیدکربن انجام شده است. نتایج نشان میدهد که بهینه شرایط ترکیبی، دمای 800 درجهی سانتیگراد، زمان 45 دقیقه و درصد آغشتهسازی 50% میباشد که دارای سطح mg/gr 5/2432 و افت وزنی 52% است که در مقایسه با روش فیزیکی و شیمیایی دارای ویژگیهایی از جمله امکان توسعهی سطح بالا در شرایط متعادلتر میباشد. مدلسازی فرآیند به روش مدل دانهای سه منطقهای مرز متغییر انحصاراً برای روش ترکیبی ارائه گردیده است و دقت مدل در حد قابل قبولی بوده است (خطایی در حد 5/4%). بر این اساس اثر شرایط عملیاتی بر خواص ساختاری محصول توسط مدل مطالعه گردیده است.