Anthrazit - Eigenschaften und Anwendungen
Was ist Anthrazit?
Anthrazit ist eine Form von Kohle, die dicht verpackt ist und einen hohen Kohlenstoffgehalt, relativ wenige Verfälschungen und den zweithöchsten Heizgehalt jeder Art von Kohle hat, wobei nur Graphit sie schlägt. Der Kalorific-Gehalt bezieht sich auf die Energiemenge, die durch die Verbrennung eines Gegenstands erzeugt wird, oder auf die Energie, die es in diesem Fall erzeugen würde. Zu den hauptwichtigsten Verwendungsmöglichkeiten von Anthrazit im industriellen Sektor gehören die Stromerzeugung sowie die Bereiche Metallurgie und Wasseraufbereitung.
Anthrazit, das nur ein Prozent der gesamten Kohle der Welt ausmacht, wird nur in ausgewählten Ländern wie China (dem weltweit führenden Produzenten), Russland, Vietnam, Kanada, Südafrika und den Vereinigten Staaten in großem Maßstab abgebaut. Anthrazit kann oft von anderen Kohlearten aufgrund seines halbmetallischen Aussehens unterschieden werden, das Licht in einer Weise reflektiert, die dem Mineraloid(und anderen Zündstrahl) ähnelt, einer Substanz, die in Schmuckprodukten verwendet wird.
Der hohe Kohlenstoffgehalt an Anthrazit macht es besonders geeignet für die Filtration.
Physikalische Eigenschaften von Anthrazit
Farbe Schwarz
Trockenmassedichte 800 kg m-3
Spezifische Schwerkraft 1,6 ± 0,05 g cm-3
Effektive Größe 1.2 - 2.4 mm
Gleichmäßigkeitskoeffizient 1,5 - 1,7
Anleihearbeitsindex 20 - 22 kWh T-1 (BBH)
Anthrazit als Wasserfiltrationsmechanismus
Wie funktioniert ein Medienfilter wie Anthrazit?
Anthrazit Kohlefiltermedien und andere arbeiten durch eine Kombination von chemischer Zusammensetzung sowie die Verwendung der Gesetze der Schwerkraft und Physik, um kontaminiertes Wasser zu reinigen.
Ein Filtermedium ist jede Art von Substanz - wie zerkleinerter Kies, Sand, Anthrazit oder sogar Glas - die als Sieb wirkt, aus dem Feststoffe entfernt werden. Je feiner das Körnchen Ihres Filtermediums, desto granularer kann es bei der Entfernung dieser Verunreinigungen. Während eine geringe Partikelgröße des Anthrazitfilters zu einer besseren Filtration kleinerer Verunreinigungen führt, können solche kleinen Größen leicht auf ein festeres Bett verdichtet werden, was zu Überdrucksituationen führen kann. Dies kann durch den Einsatz der korrekt dimensionierten Anthrazitpartikel, eine geeignete Betriebsdurchflussrate/-druck und ein gut bereitgestelltes Rückspülprogramm zur Freisetzung von Verunreinigungen aus dem Filterbett vermieden werden.
Da sich Stoffe leicht in Wasser auflösen, aber nicht ohne weiteres vollständig auflösen können, können Stoffe, die nicht vollständig in Wasser gelöst sind, in den Filtermedien "gefangen" werden, wobei nur das Wasser am Ende des Filters durchgeht.
Wie jeder leicht sehen kann, hat dies eine Vielzahl von Anwendungen in der modernen Welt von der Bewältigung abfahrenvon einem Sturm zu halten Wasser sauber und trinkbar. Es ist diese letzte Sorge, die anthrazitwasserbehandlungen in vielen trockenen Teilen der Welt an Fahrt gewinnt, wo der Zugang zu frischem Wasser begrenzt ist und die Ressource selbst knapp ist. Tatsächlich drängen anthrazitfiltermedienanbieter auf der ganzen Welt sie als Lösung für viele drohende Wasserkrisen an verschiedenen Orten auf der ganzen Welt.
Die Frage ist nur: Sind anthrazitwasserbehandelte Filtermedien wirksam, um die Verunreinigungen im Meerwasser zu entfernen, die myriad und mikroskopisch sind?
Leistung, Betriebseigenschaften und Backwashing
Im Vergleich zu Sand ist Anthrazit toleranter gegenüber höheren Betriebs- und Rückwaschraten. Dies sind wichtige Eigenschaften, wenn große Flüssigkeitsmengen gereinigt werden sollen. Bei Korngrößen von 1,4 bis 2,5 mm können Rückspülraten von 55 bis 60 m3 h-1 bei 20 °C erreicht werden. Solche hohen Rückspülraten zeugen von der Fähigkeit von Boden-Anthrazit, ein zuverlässiger Performer in der Filtration zu sein, mit nur minimalen Ausfallzeiten. Darüber hinaus bedeutet die überlegene Härte von Anthrazit, dass der physikalische Abrieb minimiert und somit die Filterlebensdauer weiter verlängert wird.
Entsalzung
Ist die Verwendung von Anthrazit für die Wasserfiltration wirksam bei der Entfernung von Verunreinigungen in Salzwasser?
Während es wenig Frage über die Wirksamkeit von Anthrazit als Filter ist, ist es nicht die einzige Option, wenn es um Entsalzung geht. Während es wenig Frage über die Wirksamkeit von Anthrazit als Filter ist, ist es nicht die einzige Option, wenn es um Entsalzung geht. Tatsächlich beinhalten viele Verwendungen von Anthrazit industrielle Nutzungsszenarien.
Dennoch wurde in der Forschung, die 2007 von der Europäischen Entsalzungsgesellschaft und dem Zentrum für Forschung und Technologie Hellas vorgestellt wurde, gezeigt, dass Anthrazit nicht nur ein wirksames Medium für Entsalzung, ist aber performativ auf Augenhöhe mit verarbeitetem Blähton (ein weiteres beliebtes Material).
Die einzigen Leistungsunterschiede ergaben sich aus dem in jedem Szenario verwendeten Gerinnungsmaterial.
Wie Anthrazit-Wasseraufbereitungsmethoden mit Salzwasser funktionieren
Da die Verunreinigungen im Salzwasser in der Tat recht winzig sind, arbeiten Filtermedien wie Anthrazit oft mit einer Gerinnungssubstanz zusammen, um eine optimale Leistung und Filtration von Wasser zu erzielen.
Koagulanzien sind Chemikalien, die bei der Schaffung von sogenannten Aggregaten oder Klumpen von Verunreinigungen helfen, die in ihrer Summe größer sind als in ihren Teilen. Wenn ein Gerinnungsmittel hilft, größere Aggregate zu erzeugen, macht dies die Verunreinigungen einfacher für Filtermedien wie Sand und Anthrazit zu entfernen.
Um es anders zu sehen: Die Verwendung von Koagulanzien mit Anthrazit macht Anthrazit effektiver bei der Entfernung der Verunreinigungen im Salzwasser durch Erhöhung ihres Gewichts und ihrer Oberfläche. Forschungsergebnisse zeigen, dass die anthrazitfarbene Wasseraufbereitung nicht nur bei der Entsalzung in einer Vielzahl von Leistungsumgebungen (Temperatur usw.) wirksam war, sondern auch mit dem Tonmaterial beim Aufbau von Wasserbeständigkeit oder dem so genannten hydrostatischen Kopf vergleichbar war.
Der Prozess beginnt mit einem Vorbehandlungsprozess, bei dem unbehandeltes oder "rohes" Meerwasser gezogen und Algen und organische Materialien aus dem Wasser entfernt werden. Dies wird erreicht, indem das rohe Meerwasser in Multimedia-Filtertanks gepumpt wird, die aus einer Schicht aus Anthrazit, Sand und dann Kies am Boden bestehen. Wasser bewegt sich von der Oberseite des Tanks durch den Boden, durch die Anthrazit-, Sand- und Kiesschichten. Die resultierende Flüssigkeit ist an dieser Stelle weitgehend frei von Verunreinigungen, einschließlich aller auf Makroskala.
Das behandelte Salzwasser, das sich aus diesem Prozess ergibt, durchläuft dann eine andere Behandlung, die oft als Mikrofiltration bezeichnet wird. Was Mikrofiltration betrifft, ist die Entfernung von kleinstoffgebundenem Wasser. An dieser Stelle ist das Wasser bereit für einen Prozess, der als Umkehrosmose bezeichnet wird, wie unten beschrieben.
Es sollte beachtet werden, dass Koagulanzien nicht vor jedem Beispiel der Umkehrosmose (RO) verwendet werden. Anthrazitfilter, tiefer unten, mit Sand sind Teil der Pre-RO-Behandlung, ohne die der RO-Prozess ineffizient wäre.
Als Lösung für das Problem vorgeschlagen, dass 4 Milliarden Menschen - oder fast die Hälfte der Weltbevölkerung - bis 2030 an Trinkwasser fehlen werden, werden anthrazitfiltermedien-Lieferanten mit anderen wie Sand und Kies zusammenarbeiten und eine von vielen möglichen Lösungen für dieses Problem darstellen. Angesichts seiner nachgewiesenen Wirksamkeit in diesem Bereich wird erwartet, dass der Einsatz von anthrazitfarbenen Wasseraufbereitungsmethoden in den kommenden Jahrzehnten zunehmen wird.
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