Voici les questions les plus fréquemment posées sur notre activité ainsi que nos réponses. Pour toute autre question n’hésitez pas à nous contacter.

Qu'est-ce que le charbon actif ?

Le carbone est l’élément le plus présent sur terre. Parmi les formes les plus communes du carbone on trouve le charbon, la coque de noix de coco, le bois, la tourbe et le lignite.

Ces matières premières soigneusement sélectionnées sont ensuite transformées à basse température pour éliminer les éléments naturels volatils ainsi que les reliquats d’humidité. C’est la première étape de la transformation. On fait passer ensuite la matière brute carbonée dans des fours d’activation, à température élevée, avec un flux de vapeur rigoureusement contrôlé, utilisé comme agent oxydant.

On obtient ainsi un puissant adsorbant qui présente des pores de différentes tailles moléculaires. Avec un microscope à balayage électronique on peut facilement observer ce qui ressemble à une éponge poreuse. Cette concentration élevée de pores, dans un volume relativement petit, crée un matériau à la surface interne très grande (800-1600 m2/g BET N2). Pour donner un exemple, une cuillère à café de charbon actif serait l’équivalent d’un terrain de football. C’est cette grande surface intérieure qui procure au charbon actif sa forte capacité d’adsorption de nombreux polluants liquides ou gazeux. Le polluant est mis au contact du charbon actif et se diffuse dans la structure poreuse interne. La surface interne du charbon actif met en jeu des forces de Van der Waals qui enferment le composant dans la structure des pores.

Le phénomène selon lequel des molécules en phase gazeuse ou liquide se fixent sur une surface solide s’appelle l’adsorption.

Comment produit-on du charbon actif ?

Il y a de nombreuses façons de produire du charbon actif. La méthode habituellement utilisée par Jacobi Carbons est celle de l’activation par vapeur, dans des fours rotatifs (coque de noix de coco) ou des fourneaux à axe vertical (charbon). Jacobi Carbons produit aussi des charbons à partir du bois, par activation chimique, en utilisant de l’acide phosphorique.

D'où provient le charbon actif ?

On peut produire du charbon actif à partir de n’importe quelle matière première carbonée. Les produits de Jacobi Carbons sont fabriqués à partir de sciures de bois, charbon bitumineux, anthracite ou coque de noix de coco. Nous sélectionnons la matière première en fonction d’une application spécifique.

Qu'est-ce qu'un pore d'adsorption ?

Les pores d’adsorption se situent entre les plaques de graphite et créent de puissantes forces d’attraction (forces de Van der Waals). Ces forces capturent le polluant dans la structure du carbone. C’est le phénomène d’adsorption. Selon l’Union Internationale de Chimie Pure et Appliquée, la taille des pores du charbon actif peut être classée en trois catégories : Micropores (r<1nm) Mésopores (r1-25nm) Macropores (r>25nm).

Comment le charbon peut-il éliminer le polluant ?

L’élimination du polluant intervient par adsorption physique, ou physisorption, par réaction chimique, ou chimisorption, ou encore par l’association de ces deux procédés. Physisorption : l’adsorbat est transporté par les pores de transport (mésopores et macropores), qui agissent comme passage de diffusion vers les sites d’adsorption où interviennent les micropores. Lorsqu’il arrive à une zone d’énergie supérieure, les forces d’adsorption sont supérieures aux forces de diffusion et l’adsorbat est enfermé dans le micropore. Avec le traitement par physisorption, aucune réaction ne se produit et l’adsorbat n’est pas modifié. Il peut être désorbé et récupéré par une hausse de la température ou par une baisse de la pression intervenants dans toutes les opérations de récupération des solvants. Chimisorption : l’adsorbat pénètre aussi dans le charbon par diffusion mais l’adsorbant est préalablement préparé pour créer des réactions chimiques qui vont le consumer. Jacobi Carbons propose des charbons actifs auxquels ont été ajoutées des substances chimiques à la surface du charbon pour agir sur un polluant spécifique, comme le mercure, ou un groupe de polluants, comme les gaz acides. L’adsorbat réagit à ces produits chimiques en se transformant et en restant dans l’adsorbant.

Comment savoir si mon charbon actif est usagé ?

La seule façon de savoir si le charbon actif est usagé est d’effectuer un test sur la sortie de l’adsorbeur au carbone afin de vérifier l’élimination du polluant. Si la concentration du polluant dépasse le niveau requis, le charbon actif doit alors être changé. Si ce test s’avère difficile ou impossible, un échantillon de charbon prélevé sur une zone spécifique de l’adsorbeur peut être envoyé chez Jacobi Carbons pour des analyses de durée résiduelle. Il est possible de prévoir une durée de vie résiduelle en se basant sur les niveaux d’activité initiale du matériau vierge.

Comment calculer la quantité nécessaire de charbon actif et sa durée de vie ?

Jacobi Carbons peut estimer le taux de consommation du charbon actif grâce à des données qui proviennent de nombreuses années d’expérience. Si vous nous indiquez le débit et nous donnez des informations sur le type de polluant et ses concentrations d’arrivée, nous sommes à mêmes de vous fournir une estimation sur le taux de consommation du charbon actif.

Quel est l'effet de la température?

La physisorption des contaminants s’effectue plus facilement à basse température et décroît lorsque la température de la vapeur augmente. Des températures élevées sont indiquées dans le traitement des polluants par chimisorption car ceux-ci deviennent plus réactifs. Cependant, l’effet peut être compensé par l’instabilité des agents de chimisorption sur le charbon et une désorption potentielle des produits de réaction. Pour des informations plus spécifiques sur les effets de la température etc., veuillez contacter Jacobi Carbons.

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Le temps de contact (ou temps de contact en lit vide) est le temps requis pour que le liquide ou la vapeur passe à travers la colonne de traitement de charbon actif, en supposant que tout le liquide ou la vapeur passe à la même vitesse. Il est égal au volume du lit divisé par le débit.

Prenons l’exemple d’un débit de 60 mètres cubes à l’heure et d’un lit de 9 000 kg de charbons actifs avec une densité de 0,45 mètre cube pour 1 000 kg.

9 000 kg de charbon actif représentent un volume de 20 mètres cubes.

Le temps de contact sera de 20/60, soit 0,3 heure ou 20 minutes.

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Le temps de contact doit être aussi prolongé que possible pour que le polluant arrive à sa capacité de saturation sur le charbon, pour une concentration donnée. Cependant, Jacobi Carbons juge qu’il est préférable de donner quelques indications générales sur les temps de contact “types” aux clients dans leur première approche des adsorbeurs. Pour des polluants liquides, des temps de contact en lit vide de 10-20 minutes sont en général nécessaires avec des temps plus longs pour des polluants à faible concentration. Pour des polluants gazeux, où la diffusion des polluants dans les particules de charbon est beaucoup plus rapide, les temps de contact sont réduits à quelques secondes. Les temps de contact suggérés pour l’adsorption de gaz sont habituellement de 0,1-1 seconde pour un traitement des polluants par physisorption et de 1–4 secondes pour des traitements des polluants par chimisorption. Pour des informations plus spécifiques sur les temps de contact, veuillez contacter Jacobi Carbons.

N’hésitez pas à nous contacter pour toute autre question sur les charbons actifs de Jacobi, nos équipes sont à votre service.