دراسة جدوى فنية مالية لمصنع انتاج الكربون النشط من الاخشاب بمصر

[size=48]دراسة جدوى[/size]

[size=48] فنية اقتصادية[/size]

[size=48]لانتاج الكربون النشط[/size]

[size=48] من الاخشاب[/size]

[size=48]شركة الصفوة[/size]

[size=48] لانتاج الفحم والكربون النشط وتجارة الاخشاب[/size]

[size=48]المنطقة الصناعية[/size]

[size=48]عرب العليقات[/size]

[size=48]ابوزعبل[/size]

[size=48]ابريل 2017[/size]

[size=64]تكنولاب البهاء جروب[/size]

TECHNOLAB EL-BAHAA GROUP

للاستشارات العلمية والكيميائية والبيئية والتحكيم الدولى وتأكيد ومراجعة الجودة

لتصنيع وتعبئة وتوريد الزيوت والشحوم وسوائل السيارات

لتصنيع وتوريد الكيماويات وانظمة معالجة وتعبئة المياه

لتحليل وتنقية ومعالجة وتعبئة المياه

سجل تجارى /625432

بطاقة ضريبية/143/972/381/2000

ملف ضريبى/24/1/790/646/6

ترخيص مزاولة/1415/1999

ترخيص نقابى/32599

سجل استشاريين كيميائيين /167ك

[size=35]عميد د/ بهاء بدر الدين محمود[/size]

استشارى ومحكم دولى ومستشار سياسى بالامم المتحده

المستشار العلمى لوزارة الداخلية للمشاريع الصناعية والمياه المعدنية

المستشار العلمى لشركة يونيكو وقطاع البترول

لمعالجة الصرف الصناعى والمخلفات الصلبة

مصنع انتاج الكربون النشط من الاخشاب

القطاع الكيماوى

البيانات الرئيسية

اسم المنشاة/ شركة الصفوة لتجارة الاخشاب والفحم والاستيراد والتصدير
اسم صاحب المنشاة/
اسم المدير المسئول/
عنوان الادارة / منطقة الصفا الصناعية-عرب العليقات-الخانكة-القليوبية
رقم التليفون / 0
رقم الفاكس/
البريد الالكترونى/
السمة التجارية ان وجدت/ تجارة الاخشاب والفحم والاستيراد والتصدير
الكيان القانونى /
الموقع المراد اقامة المشروع عليه/ منطقة الصفا الصناعية-عرب العليقات-الخانكة-القليوبية
نوعية النشاط الصناعى / صناعى-كيماوى
المنتجات الرئيسية / انتاج الكربون النشط من الفحم الناتج من الاخشاب / انتاج الفحم من الاخشاب
سابقة الخبرة فى مجال النشاط / 10 سنة
ملكية راس المال / خاص
اجمالى المساحة الكلية/         متر مربع       اجمالى مساحة البناء           متر مربع
العمالة /          عامل                              الاجور السنوية /          جنيه
التكاليف الاستثمارية للمشروع / 25000000 جنيه مصرى
قيمة الانتاج السنوى /              16000000 جنيه مصرى
مصادر التمويل /        20% تمويل شخصى ----- 80% قروض
عنوان المراسلة / مصنع الصفوة للفحم-منطقة الصفا الصناعية-عرب العليقات-الخانكة-القليوبية

البيانات الفنية

م	اسم المنتج	الكود	وحدة الانتاج	عدد الورديات	س	يوم	شهر	سنوى	قيمة الانتاج
1	كربون نشط محبب		طن	1 وردية	12	2	50	600
2	كربون نشط مسحوق		طن	1 وردية	12	1	25	300
	كربون نشط بيلليت		طن	1 وردية	12	1	25	300

الاجمالى = 1200 طن/سنة = 00 جنيه/سنة

عدد ساعات التشغيل = 12ساعة / عدد الورديات =1 ورديه /عدد ايام التشغيل السنوية=300 يوم

بيان بالالات اللازمة للمشروع

م	ع	*كود*	*بيان الالات والمعدات*	*القيمة* *محلى* *جنيه مصرى*	*القيمة* *مستورد* *جنيه مصرى*	*قدرة المعدات والالات*
1	*100*		منطقة تجميع الاخشاب وتنظيفها وتنشيرها على طبالى خشب	*000*
2	1		فرن كربنة وحرق بمعزل عن الهواء وتجفيف وتبدا درجات حرارته من 100-1200 درجة مئوية ويفضل
3	3		خزانات غمر الكربون بالكيماويات مزودة بقلابات كهربية	*00000*
4	1		وحدة معالجة مياه للحصول على مياه نقية مقطرة خالية من الاملاح والشوائب		*00000*
5	4		خزانات غسيل الكربون وتزود بقاعدة حديدية فى وسط الخزان لوضع الكربون عليها وغسيله	*0000*
6	*100*		مصطبه خشبية لنشر الكربون وتجفيفه فى درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة وترتفع عن الارض بمقدار متر	*000*
7	1		فرن تجفيف افقى الشكل تتراوح ابعاده بناءا على كمية الكربون المنتجة وتتراوح درجات الحرارة مابين 100-300 درجة مئوية		*00000*
8	3		كسارة كربون لانتاج كافة الاحجام المطلوبة من الكربون		*150000*
9	3		*هزاز خشبى*	*0000*
10	1		ماكينة تعبئة وتغليف للشكاير البلاستيكية الصوفية		*00000*
11	1		*مكبس لضغط الحبيبات للجصول على الاحجام المطلوبة*		*0000*
12	10		*اسطمبات كبس الحبيبات*	*00000*
13	1		معمل لقياس الخواص الطبيعية والكيميائية ومعدل النشاطية للكربون المنتج		*00000*
14			*الاجمالى*	*0000*	*00000*	00 *ك.وات*

الاجمالى العام ---------------------------------00000 جنيه

بيان الخامات ومكونات الانتاج اللازمة للمشروع سنويا

م	*كود*	*البيان*	*الوحدة*	*الكمية*	*القيمة/جنيه*	*محلى*	*مستورد*
1		*مياه ابار معالجة*	*متر مكعب*	*144000*	7	*100800*
2		*اخشاب*	طن	*3600*	*3000*	*10800000*
3		*حمض فوسفوريك*	طن	*300*	*15000*		*4500000*
4		*بلاستيك لزوم عمليات التغليف*	طن	15	*15.000*	*225000*
		*الاجمالى*				*11125800*	*4500000*

الاجمالى العام--------------------------- 15625800 جنيه

احتياجات الطاقة والمرافق للمشروع

*البيان*	*الوحدة*	*معدل الاستهلاك*	*ساعة*	*يوم*	*شهر*	*سنة*
*كهرباء*	*ك و س*	*300*	*300*	*3600*	*532000*	*518400*
*غاز طبيعى*	*متر مكعب*
*سولار*	طن
*مازوت*	طن
*مياه*	*متر مكعب*	*4 متر/س*	*4متر*	*48متر/يوم*	*14400متر*	*27000متر*
*صرف صناعى*	*متر مكعب*	*1 متر/س*	*1متر*	*12 متر/يوم*	*3600 متر*	*7500 متر*
*صرف صحى*	*متر مكعب*	*1 متر/ س*	*1 متر*	*20 متر/يوم*	*500 متر*	*6000 متر*

المحطات التى سيقوم المصنع بانشائها

*محولات كهربائية*	*------------------------------*	*-------------------------------*
*مولدات كهربائية*	*------------------------------*	*-------------------------------*
*صرف صناعى*	*12 متر مكعب /يوم*	*1 وحدة*
*تحلية مياه*	*50 متر مكعب/يوم*	*1 وحدة*
*صرف صحى*	*------------------------------*	*-------------------------------*
*مستودعات مازوت*	*------------------------------*	*---------------------------------*

الموقع العام للمشروع
منطقة الصفا الصناعية-عرب العليقات-شبين القناطر-القليوبية
منطقة الصفا الصناعية فتقع علي مساحة 142 فدانا بزمام عرب العليقات بمركز الخانكة وتم تخصيص هذه المنطقة لمشروعات تحسين هواء القاهرة مع مراعاة أن تكون المشروعات بهذه المنطقة مصممة طبقا لأحدث تطور تكنولوجي ولا يوجد لها انبعاثات ملوثة للبيئة أثناء التشغيل فضلا عن كونها تحقق فرص عمل إضافية لأبناء المحافظة.
منطقة الصفا هي المنطقة التي سيتم نقل المسابك من منطقة شبرا الخيمة إليها وتم تجهيزها بكل وسائل الخدمات من مكاتب اتصالات وبريد وقسم شرطة ووحدة مطافئ ووحدة إسعاف ومكاتب إدارية جاهزة للعمل فوراً وذلك لتشجيع الصناع للنقل فورا وتمت مراجعة التخطيط الخاص بها.
ويتركز النشاط الحرفي بالمحافظة في ثلاثة أنشطة هي الخشب والفلين بنسبة 18.4% والغزل والنسيج بنسبة 12.2% والمنتجات المعدنية وآلات التجهيز بنسبة 16.2% من إجمالي المنشآت المسجلة بالمحافظة
الفحم المنشط
هو فحم مصنع بأسلوب خاص مسامي، بحيث يصبح ذو مساحة سطح عالية جدا، و بالتالي يصبح أكثر قدرة كيميائيا على التقاط غازات ضارة أو غير مرغوب فيها.
مادة صلبة غير متبلرة وعالية المسامية تحوي حبيبات دقيقة من الجرافيت، معالجة بطرق خاصة لتجعلها مسامية.
يستحضر على شكل حبيبات صغيرة أو مسحوق ناعم، والفحم المنشط مادة غير قطبية
اثناء عملية حرق الاخشاب بمعزل عن الهواء نحصل على 70% كربون وحوالى 20-30% رماد الفحم حيث يحتوى على طاقة حرارية تقدر ب 14 ميجا كالورى لتعادل الطاقة الحرارية الناتجة من زيت الديزل بنسبة=35%.
ولكى نحصل على الكربون النشط الصلب نقوم باذابة الاخشاب مع محلول مخفف من الصودا الكاوية او حمض الفوسفوريك ثم تتم عملية الكربنة والتجفيف فى الفرن ثم الغسيل من اثار الكيماويات والحصول على كربون نشط صلب بمحتوى مائى=8%.

طرق انتاج الكربون النشط من الاخشاب

اولا/ الطريقة الطبيعية الحرارية
وتتم خلال خطوتين:-
1-الكربنة
الحرق بمعزل عن الهواء عند درجات حرارة=600-900 درجة مئوية فى وجود غازات مثل الارجون او النيتروجين
2-الاكسدة والتنشيط
بتعرض الناتج من عملية الكربنة لعامل مؤكسد قوى هوائى مثل ثانى اكسيد الكربون عند درجة حرارة 450-550 درجة مئوية او الاكسجين او النيتروجين عند درجة حرارة=800-1180 درجة مئوية حيث تبدا الاكسدة المبدئية عند درجة حرارة=250 درجة مئوية وتزيد بناءا على العامل المؤكسد المستخدم
ثانيا/الطريقة الكيميائية للتنشيط
وهى مزج الاخشاب مع محلول الصودا الكاوية او هيدروكسيد البوتاسيوم كمواد قلوية او المزج مع حمض الفوسفوريك كمادة كيماوية حامضية او املاح معدنية ككلوريد الزنك لمدة ساعتين مع الغلى داخل الفرن
او اجراء عملية المزج مع محلول الصودا الكاوية بتركيز 5% او حمض الفوسفوريك بتركيزات 30:60:80% والكربنة داخل فرن كربنة مزود بقلاب افقى ليسمى فرن دوار لمدة 39 دقيقة فى درجة حرارة من 450-900 درجة مئوية
وعلى هذا تعتبر عملية التنشيط الكيميائى افضل من الطريقة الحرارية الطبيعية من حيث قصر الوقت وانخفاض درجات الحرارة المطلوبة
حجم الحبيبة الناتج من كربنة وتنشيط الاخشاب يتراوح مابين 6-16 ميش حيث يتم الحصول على هذا الحجم عند الكربنة بدرجات حرارة=700-800 درجة مئوية بمعزل عن الهواء ويتراوح زمن الكربنة من نصف ساعة الى ساعتين ونصف
ثم يتم تنشيط الناتج من عملية الكربنة بمادة كيميائية غير عضوية مثل محلول مخفف من الصودا الكاوية بتركيز=5% او حمض الفوسفوريك بتركيز 80% ويتم المزج مع التسخين المستمر والتقليب السريع المستمر لمدة ساعتين
ثم تبدا عملية الترشيح والغسيل بالمياه وتستمر عملية الغسيل الى ان نصل الى اس هيدروجينى متعادل لسائل الغسيل الناتج وبمحتوى مائى=8% وتجمع فى خزانات وبعد ذلك تبدا عملية التجفيف للكربون النشط الصلب الناتج وتكون عند درجات حرارة تتراوح مابين 50-110 درجة مئوية وتاخذ عينات اختبارية لقياس مستوى النشاطيه بقياس الرقم الايودى للكربون
وتكرر هذة الخطوات فى حالة استخدام كلوريد الزنك بالتقليب المستمر مابين كلوريد الزنك والاخشاب فى درجة حرارة=90 درجة مئوية لعدة ساعات لكامل تحلل المكونات العضوية والغير عضوية بالاحشاب ثم الكربنة العالية فى درجات حرارة=600-700 درجة مئوية ثم تتبع بعمليات التبريد والتجفيف والترشيح والغسيل

انواع الكربون النشط
يصنف الكربون النشط بناءا على خواصه الطبيعية غالبا لان تصنيفة بناءا على اسلوب تشغيله او خواص سطحه او طريقة انتاجه صعبة لانه مركب معقد التركيب

انواعه:-
اولا/
الكربون النشط البودرة(المسحوق)
تجاريا نجد ان الشكل العام للكربون المنتج من الاخشاب يكون فى شكل مسحوق او محبب بحجم حبيبة اقل من 0.1 مم وبقطر يتراوح مابين 0.15-0.25 مم ولكن مساحة السطح تكون كبيرة بالمقارنة مع حجم الحبيبة الصغير
وصنع الكربون النشط المسحوق من ناتج طحن حبيبات الكربون الكبيرة الحجم من حلال مطحنة تصمم لذلك معدة بمقاسات مطلوبة لاشكال الكربون ومقاساته وهى 5 مقاسات اخرها الطحن الناعم للحصول على الكربون المسحوق
وبالمقارنة للكربون النشط المحبب نجد ان حجم الحبة=50 ميش مايعادل=0.297مم بينما حجم حبة الكربون النشط المسحوق=80 ميش مايعادل=0.177مم واقل
ويضاف الكربون النشط المسحوق مباشرة لعمليات معالجة المياه والترشيح كما فى خزانات تجميع المياه الاولية لمياه الشرب وفى خزانات الترسيب بالمزج السريع والمروقات
ثانيا/
الكربون النشط المحبب
يعتبر الكربون النشط المحبب اكبر حجما من الكربون النشط البودرة ولكنه اصغر فى مساحة السطح منه
ولكنه يعتبر اعلى قوة واسرع فى عملية الامتصاص والادمصاص لكل حالات المادة السائلة والغازية ولذلك يستحدم اساسا فى معالجة المياه للتخلص من الملوثات خلال سريان المياه
وترتب احجامه كالتالى
8- 20
20-40
8-30
ميش
وهذا فى حالات الاستخدامات للمواد السائلة
بينما للحالات الغازية والهوائية
4x6
4x8
4x10
ميش
وبناءا على المواصفات الامريكية العالمية نجد مثلا ان الحجم=20-40ميش يعنى=0.84-0.42 مم اى ان نسبة الترشيح داخل ذرة الكربون =85-95% ويؤدى هذا الى ادراك ان حجم الفتحات الداخلية للكربون تبدا بالفتحات الكبيرة الحجم اولا وتسمى الماكرو بورز ثم تنتهى بالفتحات صغيرة الحجم ثانيا وتسمى بالميكروبورز
وبناءا على المنظمة العالمية لشئون المواد الكيماوية المتعلقة بالمياه(ايه دبليو دبليو ايه) والتجربة المسجلة بحجم حبيبة الكربون النشط المحبب(بى 604)ان اقل حجم لحبيبة الكربون النشط المحبب=50ميش=0.297 مم
ويعتبر كلا من المقاسين (12-40) و(8-30)ميش من اهم الانواع تجاريا لان 95% من خواص الكربون المطلوبة تتواجد بهم ومن اهمها التوزيع الممتاز لحجم الفتحات داخل الحبيبة ومساحة السطح الكبيرة وانخفاض نسبة الفاقد منهم عند التشغيل

ثالثا/
الكربون النشط المشكل(البيليت)

يتكون من اشكال اسطوانية اوهندسية يتراوح قطرها مابين (0.8-45مم) وتستخدم اساسا لتنقية الهواء والغازات لانهم يقللوا من سرعة مرور الهواء داخلهم فيؤدى الى اعلى مستوى من الامتزاز والامتصاص للشوائب مع اقل كمية غبار ناتج

خواص الكربون النشط
الطرق الكيميائية لتحديد خواص الكربون النشط
اولا/
الرقم الايودى
يعتبر الرقم الايودى اعلى مواصفة لاختبار الكربون النشط وتحديد سعره تجاريا
فهو يقيس مستوى نشاطية الكربون بقياس العدد التقريبى لفتحات الترشيح الداخلية فى الكربون والمسئولة عن تنشيط الكربون وارتفاع مستوى ترشيحه وتقدر حسابيا بحوالى( 500-1200 مجم/جرام كربون)
وتقيس قطر فتحة ترشيح داخلية صغيرة الحجم (ميكروبورز) تتراوح مابين (0-20 انجستروم)مايعادل (0-2 نانومتر) وذلك بقدرة فتحة الترشيح على امتصاص اليود
وبناءا على ذلك نقدر حجم مساحة سطح الكربون والتى تتراوح مابين (900-1100متر مربع/جرام كربون) وهذا يعتبر مواصفة قياسية عالمية لاختيار الكربون النشط فى ترشيح المواد السائلة
ويعرف الرقم الايودى بانه كمية المليجرامات من اليود ذو التركيز=0.02 مجم التى تمتص بواسطة جرام كربون نشط من خلال فتحات الترشيح الموجودة به
وعلى العموم فان استخدام الكربون النشط فى معالجة المياه يجب ان تكون نسبة الرقم الايودى=600-1100مجم/جرام كربون لانه يقيس نسبة اجهاد سرير الكربون الموجود فى المرشحات والزمن اللازم لغسيل الكربون ثم تنشيطه مرة اخرى
ثانيا /
Molasses الجزيئية
لان الكربون النشط يستهلك عند امتزاز احجام كبيرة من الجزيئات فلهذا اصبح قياس رقم الجزيئية او القدرة على امتزاز الجزيئات ضرورة قصوى لقياس حجم وقدرة فتحات الكربون الداخلية المتوسطة الحجم (الميسو بورز) هل قطرها اصبح اكبر من(20 انجستروم=اكبر من 2 نانومتر) كحجم قياسى عند امتزازها لجزيئات كبيرة الحجم من المواد السائلة المارة داخلها ام لا
ويقدر مستوى الكفاءة الجزيئية=95-600جزئ/جرام كربون كقياس امريكى
ويعرف مستوى الكفاءة الجزيئية بانه القدرة على ازالة اللون من محلول جزيئى ويعين فى هذه الحالة بالنسب المئوية=(40-185)% ويتراوح القياس الاوروبى مابين(110-525 جزئ/جرام كربون )
وعلى هذا يستحدم هذا القياس لتقييم قدرة جزئ الكربون على الاشكال المختلفة للامتزاز بناءا على الاحجام المختلفة للجزيئات الملوثة المراد ازالتها من المادة السائلة المارة خلاله
ثالثا/
Tannin التانين
هو قياس لنسب الفتحات الداخلية للكربون ونسبة الكبيرة الحجم(ماكروبورز) والمتوسطة الحجم(ميسوبورز)والصغيرة الحجم(الميكروبورز)
وقدرة الكربون على امتزاز مادة التانيين وتقدر بالبى بى ام=200-362 بى بى ام)
رابعا/
Methylene Blue الميثيلين الازرق
وهو قياس لمدى امتزاز الجزيئات متوسطة الحجم فى الفتحات المتوسطة (ميسوبورز) والتى تتراوح اقطارها مابين(20-50 انجستروم=2-5 نانومتر)
وتقدر نسبة الميثيلين الازرق=(11-28 جم/100 جم كربون)
خامسا /
Dechlorination ازالة الكلور
تعتمد فترة نصف العمر للكربون على مدى تعامل الكربون مع المواد السائلة التى تحتوى على نسب عالية من الكلور وقدرة الكربون على ازالة الكلور وذلك للاجهاد الكبير لفتحات الترشيح والامتزاز داخل الكربون عند التعامل مع مواد الكلور ومشتقاته
وتقدر قدرة الكربون لازالة الكلور=305-5 بى بى ام كلور/جرام كربون

سادسا /
Apparent Density الكثافة الظاهرية
كلما زادت الكثافة الظاهرية كلما زاد حجم النشاطية كلما زادت جودة الكربون النشط
وتقدر الكثافة الظاهرية بوزن الكربون النشط داخل جرام الكربون وتقدر ب 048-0.52جم/سم مكعب من الجرام
سابعا /
Hardness/Abrasion Number درجة الصلابة
وهى قدرة الكربون على الاحتمال وعدم التفتت عند التعرض لظروف تشغيل قاسية وهى مقياس لقوة تماسك الكربون داخليا وفيزيائيا بناءا على قوة تجاذب فان ديرفال عند التعرض للغسيل العكسى القوى
وتقاس نسبة الصلابة بناءا على المادة الخام المصنع منها الكربون=45-90
ثامنا /
Ash Content نسبة الرماد
كلما زادت نسبة الرماد المترسب من الكربون النشط كلما انخفض مستوى نشاطية الكربون كلما انخفض كفاءة اعادة تنشيطه مرة اخرى
فمركبات مثل اكسيد الحديديك تؤدى الى تكوين طحالب وعلى هذا يستدعى استخدام كربون قليل الرماد الناتج منه مع البيئات البحرية وتنقية المياه من خلال مياه البحر للحصول على اعلى مستوى من النشاطيه
تاسعا /
Carbon Tetrachloride Activity مقياس نشاطية الكربون رباعى الكلور

وهو قياس لقوة فتحات الترشيح بالكربون على امتزاز بخار الكربون الرباعى الكلور المتشبع

ملخص طريقة انتاج الكربون النشط

Methods:

a. Separate and clean wood shell from other materials, such as fiber or soil.
b. Sun dry.
c. Burn dried wood shell at burning sink or drum at 300-500 C for 3-5 hours.
d. Soak charcoal in chemical solution (CaCl2 or ZnCl2 25%) (Calcium Chloride or Zinc Cholride 25%) or sodium hydroxide 5% or phosphoric acid 80% for 12-18 hours to become activated charcoal.
e. Wash charcoal with distilled/clean water.
f. Spread on tray at room temperature to be drained.
g. Dry in oven at temperature 110 C for 3 hours.
h. Crush or refine activated charcoal with crusher wood/iron into size of 100 mesh.
i. Pack activated charcoal in plastic.

1-عملية تنظيف الاخشاب من العوالق المتصله بها على الجدار الخارجى
2-التجفيف فى الشمس لمدة 12 ساعه
3-الحرق بمعزل عن الهواء فى درجة حرارة تتراوح مابين 300-500 درجة مئوية لمدة 3-5 ساعات
4-غمر الكربون الناتج فى محاليل كيميائية قلوية او حمضية او املاح معدنية مثل(كلوريد الزنك او كلوريد الكالسيوم او الصودا الكاوية او حمض الفوسفوريك بتركيزات مختلفة مع التقليب المستمر لمدة 12-18 ساعة
5- غسيل الكربون النشط الناتج بالمياه المقطرة اليسر للتخلص من اثار الكيماويات المضافة الى ان نصل الى اس هيدروجينى متعادل من 7-8
6- تنشير الكربون النشط الناتج فى الشمس لمدة 12 ساعة
7-تجفيف الكربون النشط الناتج فى فرن تجفيف عند درجة حرارة 110 درجة مئوية
8- يطحن ويكبس الكربون النشط الناتج الى حجم الحبيبة المطلوب
9-يعبأ الكربون فى شكاير بلاستيكية لمنع الرطوبة
مخطط عام لمصنع انتاج وتنشيط الكربون النشط من الاخشاب
المساحة المطلوب=1000 متر كصالة انتاج
منطقة تجميع الاخشاب وتنظيفها وتنشيرها=2000 متر
فرن كربنة دوار مساحته بناءا على كمية الكربون المطلوبة انتاجها فى المصنع وتبدا درجات حرارته من 100-1200 درجة مئوية ويفضل ان يكون مزود بذراع تقليب او محور حلزونى دوار
حجرة تخزين الكيماويات
خزانات غمر الكربون بالكيماويات= 3 خزانات بقلابات كهربية
وحدة معالجة مياه للحصول على مياه نقية خالية من الاملاح والشوائب
خزانات غسيل الكربون وتزود بقاعدة حديدية فى وسط الخزان لوضع الكربون عليها وغسيله
غرفية خشبية مغلقة بها مصطبه خشبية لنشر الكربون وتجفيفه فى درجة حرارة الغرفة لمدة 24 ساعة وترتفع عن الارض بمقدار متر
فرن تجفيف افقى الشكل تتراوح ابعاده بناءا على كمية الكربون المنتجة وتتراوح درجات الحرارة مابين 100-300 درجة مئوية
كسارة كربون مزودة بمكبس لانتاج كافة الاحجام المطلوبة من الكربون
ماكينة تعبئة وتغليف للشكاير البلاستيكية الصوفية
منطقة مخازن الكربون المعبا ويقسم الى 3 مخازن(مسحوق+محبب+بيلليت)
معمل لقياس الخواص الطبيعية والكيميائية ومعدل النشاطية للكربون المنتج
منطقة الادارة والمكاتب
منطقة السور مع مراعاة وجود عدد بوابتين لسهولة دخول السيارات الكبيرة سعة من 4 طن الى 60 طن
بيان عدد الماكينات المطلوبة
فرن كربنة
خزانات غمر الكيماويات بلاستيكية او حديدية
خزانات غسيل الكربون مزودة
قواعد خشبية للتجفيف الاولى والنهائى
فرن تجفيف
كسارة ومطحنة
مكبس
ماكينه تعبئة وتغليف
معمل
مكاتب
حاسبات
طباعة وسكانر وفاكس وتليفون

Work Principle of continuous carbonization furnace/carbonization kiln :

1) main part of the whole set machine : biomass gasifier stove , gas cleaner , fan, burner , carbonization equipment etc

2) principle : this sets equipment use Dry distillation carbonization method , make full use of the flammable gas,such as Methane, carbon monoxide, hydrogen, which occur during the carbonization .

Then through the gas cleaner to get Wood tar, wood acid to get pure flammable gas , then through the burner to make the gas be burning to heating the carbonization ( temperature is about 600 ℃ )

3) Four-layer’s pipe : from top to bottom , the 1st & 2rd layer are for pre-heating and drying, ( these 2 layers with independent vapour exhaust pipe ),3rd layer is for carbonization under low temperature , 4th layer is for carbonization under high temperature and discharge , 3rd & 4th layer also have independent pipe to collect flammable gas, which can make the gas be used circulatory

مبدأ عمل فرن الكربنة المستمر:
1) الجزء الرئيسي مكون من مجموعة كاملة: منظم الغازات والحرق، منظف الغاز، مروحة، الموقد، معدات الكربنة الخ
2) المبدأ: هذا يحدد المعدات استخدام طريقة التقطير الجافة للكربنة، والاستفادة الكاملة من الغازات القابلة للاشتعال، مثل الميثان، أول أكسيد الكربون، الهيدروجين، والتي تحدث أثناء الكربنة
ثم من خلال منظف الغاز للحصول على الفحم الكربونى للحصول على غاز قابل للاشتعال النقي، ثم من خلال الموقد لجعل الغاز جاهز للحرق و الكربنة (درجة الحرارة حوالي 600 درجة مئوية)
3) طبقة الأنابيب الرباعية : من أعلى إلى أسفل،
و طبقة 1 و 2 هي ل ما قبل التسخين والتجفيف، (هذه الطبقات تتعامل مع بخار مستقل قادم من أنابيب العادم)،
طبقة 3هى للكربنة تحت درجة حرارة منخفضة،
طبقة4 هو للكربنة تحت درجة حرارة عالية والتفريغ،

و 3 و 4 طبقة أيضا أنابيب مستقلة لجمع الغاز القابلة للاشتعال، والتي يمكن أن تجعل من الغاز أن يستخدم مره اخرى للكربنة

methods for production of activated carbon can be divided into two categories: physical and chemical activation

The physical activation method involves carbonization of a precursor at elevated temperatures (500–900 °C) in an inert atmosphere, followed by activation of the resulting char at high temperatures (800–1000 °C) in the presence of a CO2 or steam atmosphere.

In the chemical activation method, raw material is impregnated with an activating reagent and the impregnated material is heated under an inert atmosphere.

The carbonization step and the activation step progress simultaneously in the chemical activation method.

Different well-known chemical agents can be used in the chemical activation process and phosphoric acid and zinc chloride are most commonly used as activation reagents.

The common feature of all substances used in the chemical activation process is that they are dehydrating agents which influence pyrolytic decomposition and inhibit the formation of tar, thus enhancing the yield of activated carbon.

يمكن تقسيم طرق إنتاج الكربون المنشط إلى فئتين: التنشيط الفيزيائي والكيميائي
وتنطوي طريقة التنشيط الفيزيائي على كربنة الخشب عند درجات حرارة مرتفعة (500-900 درجة مئوية) في جو خامل، يليه تنشيط الفحم الكربونى في درجات حرارة عالية (800-1000 درجة مئوية) في وجود جو من الغازات ثاني أكسيد الكربون أو النيتروجين والميثان .
في طريقة التنشيط الكيميائي، يتم تشريب المواد الخام مع منشط كيميائى حمض او قلوى تفعيل ويتم تسخين المواد المشربة بمعزل عن الهواء.
خطوة الكربنة وتفعيل خطوة التنشيط في وقت واحد في طريقة التنشيط الكيميائية.
ويمكن استخدام مختلف العوامل الكيميائية المعروفة في عملية التنشيط الكيميائي وحمض الفوسفوريك وكلوريد الزنك هي الأكثر استخداما ككواشف التنشيط.
السمة المشتركة لجميع المواد المستخدمة في عملية التنشيط الكيميائي هي أنها عوامل التجفيف التي تؤثر على التحلل الحراري وتحول دون تشكيل القطران، وبالتالي تعزيز الناتج من الكربون المنشط.

The advantages of the chemical activation method

can be summarized as follows:

– It uses lower temperatures for pyrolysis

– Usually, it can be performed in one step

– It produces a much higher yield than physical activation

– Very high surface area activated carbons can be obtained

– If desired, microporosity can be well developed, controlled and maintained in a narrow range

– There is an important reduction of the mineral matter content.

High volumes of agricultural by-products are lignocellulosic wastes that may offer inexpensive and renewable sources of activated carbon.

مزايا طريقة تفعيل الكيميائية
يمكن تلخيصها على النحو التالي:
- يستخدم درجات حرارة منخفضة للانحلال الحراري
- تتم عملية الكربنة والتنشيط في خطوة واحدة
- وتنتج عائد أعلى بكثير من التنشيط الحرارى
- يمكن الحصول على كاربونات عالية المساحة السطحية النشطة
- ارتفاع نسبة الفتحات الميكروبوروسيتي بشكل جيد، وضبطها والحفاظ عليها في نطاق ضيق
- هناك انخفاض هام في محتوى المادة المعدنية.

Chemical composition of the raw materials for activated carbon preparation

Raw Materials C H Ash Cellulose Lignin

Almond Shell 50.30 6.05 1.54 39.25 27.00

Apricot Stone 50.50 6.03 0.20 39.75 34.50

Bagasse 46.00 6.00 3.40 42.80 15.80

Hazelnut Shell 51.40 5.95 1.20 40.50 27.20

Walnut Shell 49.00 5.75 1.70 34.50 33.30

The chemical activation process was carried out by using phosphoric acid in seven stages, as follows

Agricultural wastes were ground using a laboratory mill and sieved to obtain the desired size fractions using a conventional sieve-shaker;

– The selected particle size fraction was dried at 100 °C for 24 h;

– Samples were impregnated with phosphoric acid solution;

– The mixture was kept in an oven at 100 °C for 24 h;

– The mixture was subjected to carbonization and an activation process in a programmable electrical furnace (Nabertherm Labothem);

– The chemically activated carbon was washed extensively with hot distilled water until the pH of the wash water became neutral

– The washed activated carbon was dried overnight at 100 °C in an air oven.

- The particle size of all raw materials was 0.5–1.2 mm.

تم تنفيذ عملية التنشيط الكيميائي باستخدام حامض الفوسفوريك في سبع مراحل، كما يلي
تم طحن الاخشاب الزراعية باستخدام مطحنة ، ومنخل للحصول على الاحجام المطلوبة باستخدام جهاز غربال تقليدي.
- تم تجفيف الحبيبات المحدده عند 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة
- تم تشريب العينات بمحلول حمض الفوسفوريك.
- تم الاحتفاظ بالخليط في فرن عند 100 درجة مئوية لمدة 24 ساعة
- خضع الخليط للكربنة وعملية التنشيط في فرن كهربائي قابل للبرمجة
- يتم غسل الكربون المنشط كيميائيا على نطاق واسع بالماء المقطر الساخن حتى يصبح الرقم الهيدروجيني من ماء الغسيل محايدا(7.5-8.5)
- تم تجفيف الكربون المنشط المغسول طوال الليل عند 100 درجة مئوية في فرن الهواء.
- حجم الحبيبات لجميع المواد الخام الخشبية0.5-1.2 مم.

The activated carbon yield =

Carbon Yield%=(activated carbon weight/ raw material weight) 100

The agent (H3PO4) recovery is also an important factor, and it is reused after concentration.

The percent of H3PO4 recovery=

(Activated carbon weight before washing--Activated carbon weight after washing / H3PO4 weight for impregnation )100

The Iodine number of prepared activated carbon

was measured by titration at 30 °C based on the standard method (ASTM Designation D4607-860)

This parameter was used to evaluate the activated carbon adsorption capacity.

The activated carbons were ground until 95 wt% or more passed through a 325-mesh screen

three small batches of dried activated carbons (0.1 g) were taken and were fully wetted with 10 mL of 5 wt% HCl.

Then100 mL of 0.025 M standard iodine solution was poured into the flask, and the contents were vigorously shaken for 30 s.

After quick filtration, 50 mL of the solutions were titrated with standard sodium thiosulfate with starch as an indicator.

The concentration of iodine in the solution was then calculated from the total volume of sodium thiosulfate used.

كمية الكربون المنشط المتوقعة من طن الخشب=
الكربون الناتج٪ = (وزن الكربون الناتج / وزن المواد الخام) 100
نسبة حمض الفوسفوريك المستخدمة للتنشيط والمعاد استخدامها مرره اخرى
(وزن الكربون المنشط قبل الغسيل - وزن الكربون المنشط بعد الغسيل / H3PO4 الوزن للتشريب) 100
طريقة حساب الرقم الايودى
تم قياسها بواسطة المعايرة في 30 درجة مئوية على أساس الطريقة القياسية
وقد استخدمت هذه الطريقة لتقييم قدرة امتزاز الكربون المنشط.
كانت الكربونات المنشطه الأرض حتى 95٪ بالوزن أو أكثر مرت عبر شاشة بقطر 325
تم أخذ ثلاث دفعات صغيرة من الكربونات المجففة (0.1 جم) وتم ترطيبها بالكامل مع 10 مل من 5٪ بالوزن من حمض الهيدروكلوريك.
ثم سكب 100 مل من 0.025 مولار اليود القياسية في قارورة، والرج بقوة لمدة 30 ثانية.
بعد الترشيح السريع، تم معايرة 50 مل من المحلول مع ثيوسلفات الصوديوم القياسية مع النشا كمؤشر.
ثم تم حساب تركيز اليود في المحلول من الحجم الكلي لثيوسلفات الصوديوم المستخدم.

The ash content (Ash %) of an activated carbon

is the residue that remains when the carbonaceous portion is burned off.

The ash content of the activated carbons was determined by standard methods (ASTM Designation D2866-94, 1999)

Approximately 1–2 g of powdered activated carbon was placed into weighed ceramic crucibles

The activated carbon and crucibles were dried for 24 h at 80 °C and reweighed to obtain the dry carbon weight.

The samples were heated in an electrical furnace at 650 ± 25 °C for 3 h. The crucibles were cooled in a desiccator and the remaining solids (ash) were weighed.

The percentage of ash

%Ash = [weight of solids remaining (g) / original weight of carbon (g)] · 100

محتوى الرماد (الرماد٪) من الكربون المنشط
هو بقايا التي تبقى عندما يتم حرق الجزء الكربوني.
تم تحديد محتوى الرماد من الكربون المنشط من خلال الطرق القياسية (أستم ديسيناتيون D2866-94، 1999)
تم وضع ما يقرب من 1-2 غرام من مسحوق الكربون المنشط في بوتقة السيراميك و وزنها
تم تجفيف الكربون المنشط والبوتقات لمدة 24 ساعة عند 80 درجة مئوية، ثم تم إعادة وزنه للحصول على وزن الكربون الجاف.
تم تسخين العينات في فرن كهربائي عند 650 ± 25 درجة مئوية لمدة 3 ساعات.
تم تبريد البوتقات في المجفف وتم وزن المواد الصلبة المتبقية (الرماد).

The apparent or bulk density

is a measure of the weight of material that can be contained in a given volume under specified conditions.

The volume used in this determination includes, in addition to the volume of the skeletal solid, the volume of the voids among the particles and the volume of the pores within the particles.

A 10 mL cylinder was filled to a specified volume with activated carbon that had been dried in an oven at 80 °C for 24 h.

Then the cylinder was weighed and the bulk density was calculated as

Bulk density = [weight of dry material (g) / volume of packed dry material (mL)]

الكثافة الظاهرية
هو مقياس لوزن المواد الموجودة بالحبة
يتضمن حجم حبة الكربون النشط ، بالإضافة إلى حجم الجزء الصلب منها ، وحجم الفراغات بين الجسيمات وحجم المسام داخل الجسيمات.
تم ملء اسطوانة 10 مل إلى حجم معين مع الكربون المنشط الذي تم تجفيفه في فرن عند 80 درجة مئوية لمدة 24 ساعة.
ثم تم وزن الاسطوانة وتم حساب الكثافة الظاهرية كما
الكثافة اظاهرية = [وزن المادة الجافة (g) / حجم المواد الجافة المعبأة (مل)]

» دراسة جدوى فنية مالية لمصنع انتاج الوقود الحيوى والاحماض الدهنية والجلسرين من ندوير المخلفات الزيتية النباتية غير الخطرة بمحافظة الشرقية
» دراسة جدوى مالية واقتصادية وتسويقية لمصنع انتاج وتعبئة مياه معدنية(الباب الثالث)
» دراسة جدوى اقتصادية فنية مبدئية لمصنع انتاج مستحضرات عطرية
» دراسة جدوى فنية/اقتصادية/بيئية/تسويقية لمصنع انتاج وتصنيع الرخام
» دراسة جدوى فنية لانشاء مصنع انتاج الفحم النباتى والكربون النشط فى مصر