Китайские уголь-адсорбенты: технологии и применение? 

Часто слышу, что китайские сорбенты — это просто дешёвый аналог, ну, активированный уголь и уголь. На деле всё куда интереснее и сложнее. Если копнуть, окажется, что за последние лет десять там выросла целая индустрия с собственными подходами, и не всё упирается только в цену. Попробую разложить по полочкам, исходя из того, с чем приходилось сталкиваться на практике.

Не просто ?активированный уголь?: о чём на самом деле речь

Когда говорят ?китайские уголь-адсорбенты?, обычно имеют в виду продукцию на основе каменного угля или кокса. Но тут важно разделять. Есть классический гранулированный активированный уголь (ГАУ) для водоподготовки или газов, а есть, например, формованные угольные адсорбенты для улавливания паров органики — это уже другая история по технологии. Многие путают, отсюда и часть скепсиса.

Лично наблюдал, как на одном из предприятий в Подмосковье закупили партию китайского ГАУ для доочистки стоков, ожидая, что он быстро исчерпается. Но по факту его ёмкость по йоду оказалась даже выше, чем у привычного европейского, хотя механическая прочность была чуть ниже. Пришлось корректировать режимы регенерации — не хуже, просто другой. Это к вопросу о том, что спецификации нужно читать внимательно, а не просто смотреть на страну происхождения.

Ещё один нюанс — сырьё. В Китае часто используют местные угли с высоким содержанием летучих, что влияет на структуру пор. Поэтому их адсорбенты могут показывать феноменальную активность в одних применениях (скажем, по бензолу) и средние результаты в других (по некоторым тяжёлым металлам). Обобщать опасно.

Технологии активации: пар против химии

Основной метод, конечно, парогазовая активация. Китайские производители довели её до высокого уровня автоматизации, что и даёт ценовое преимущество. Но есть тонкость: многие крупные заводы, особенно в провинциях Шаньси или Нинся, комбинируют её с предварительной обработкой сырья. Видел линию, где уголь-сырец перед печью активации проходит этап ?уплотнения? — не знаю, как точнее назвать — что снижает процент мелочи на выходе.

Химическая активация (фосфорной кислотой, цинком хлоридом) тоже применяется, но чаще для получения порошковых сорбентов или специфических марок. Слышал от коллег, работавших с Chengdu Yizhi Technology Co., что они как раз делают упор на глубокую переработку и могут предлагать продукты с заданным соотношением микропор и мезопор. Это уже не масс-маркет, а под конкретную задачу. Их сайт yzkjhx.ru полезно покопать именно для понимания спектра — там видно, что это не просто торговля, а проектный институт с уставным капиталом в 120 миллионов юаней, созданный Huaxi Technology. Такие структуры обычно ближе к R&D.

Проблема, с которой сталкивались: иногда в документации не полностью раскрывается именно метод активации и используемые промоутеры. Это может аукнуться при контакте с определёнными средами, например, с высокой кислотностью. Один раз была история с вымыванием остатков активирующего агента в первые часы работы — пришлось организовывать усиленную промывку на месте. Теперь это первый вопрос к поставщику.

Ключевые применения: где они реально сильны

1. Очистка дымовых газов от SO2, Hg (ртути) и летучей золы. Здесь китайские разработки, пожалуй, одни из самых продвинутых в мире, и это логично — проблемы экологии в промышленных регионах Китая стимулировали R&D. Используются не просто угли, а импрегнированные сорбенты (с добавками йода, серы). Видел работу такой системы на ТЭЦ — эффективность улавливания ртути была под 98%, но сам сорбент довольно специфичный, требовал особых условий транспортировки (низкая влажность).

2. Водоподготовка в химической промышленности. Тут часто берут недорогие марки ГАУ для предварительной или финишной очистки. Их плюс — предсказуемость. Заказал 100 тонн с определёнными характеристиками — получил ровно то же самое через полгода. Контроль качества на крупных заводах сейчас на уровне. Минус, упомянутый выше, — иногда прочность. Для аппаратов с подвижным слоем или с частой обратной промывкой нужно очень тщательно подбирать марку.

3. Улавливание паров ЛОС (летучих органических соединений)

в угольных адсорберах. Здесь часто используются формованные цилиндрические или сферические угольные гранулы. Китайские производители научились делать их с очень высокой скоростью адсорбции паров бензола, толуола, ксилола. Но есть нюанс по десорбции: некоторые марки при паровой регенерации дают более высокие потери на истирание, чем, скажем, японские аналоги. Это нужно закладывать в экономику процесса.