Jodzahl und CTC-Wert von Aktivkohle: Ein praktischer Leitfaden zur Auswahl für industrielle Einkäufer

Wenn in Ihrem Beschaffungsblatt lediglich "Jod 1000+" oder "CTC 60%" aufgeführt ist, fehlt Ihnen die Hälfte der Informationen. Diese beiden Zahlen beziehen sich auf völlig unterschiedliche Porenstrukturen. Die Verwendung falscher Spezifikationen ist einer der kostspieligsten Fehler bei der Beschaffung von Aktivkohle. Dieser Leitfaden zeigt Ihnen, wie Sie den richtigen Parameter – und das richtige Purestar-Produkt – an Ihre tatsächlichen Betriebsbedingungen anpassen können.

Was ist die Jodzahl? (ASTM D4607)

Die Jodzahl misst die Mikroporenkapazität in der flüssigen Phase. Gemäß ASTM D4607 wird Aktivkohle mit einer Jodlösung gesättigt, und das Ergebnis wird in mg/g angegeben. Da das Jodmolekül einen Durchmesser von etwa 0,56 nm hat, spiegelt dieser Test das Mikroporenvolumen unterhalb von 2 nm wider. Eine hohe Jodzahl bedeutet eine hervorragende Bindung von freiem Chlor und Trihalogenmethan-Vorläufern. Für kommunale und industrielle Wasserversorgungssysteme ist die Jodzahl nach wie vor der relevanteste Wert. Auswahl anhand der Jodzahl von Aktivkohle im Vergleich zum CTC-Wert Benchmark.

Die typischen Bereiche variieren je nach Rohstoff:

Was ist der CTC-Wert? (ASTM D3467 / GB/T 7702.12)

Der CTC-Wert gibt die Adsorptionskapazität in der Gasphase an. Bei diesem Test wird mit Tetrachlorkohlenstoffdampf gesättigte Trockenluft bei 25 °C durch ein Kohlenstoffbett geleitet, bis die Sättigung erreicht ist. Das Ergebnis wird als Gewichtsprozent angegeben: Ein CTC-Wert von 60 % bedeutet, dass ein Gramm Kohlenstoff 0,6 Gramm CCl₄-Dampf adsorbiert. Da das Probenmolekül etwa 0,63 nm groß ist, erfasst der CTC-Wert sowohl Mikroporen als auch kleine Mesoporen im Bereich von 2–5 nm. Aus diesem Grund CTC-Wert – Spezifikation für Aktivkohle für industrielle Abnehmer Bei Luftaufbereitungsprojekten sollte stets die Oxidationszahl herangezogen werden, nicht die Jodzahl.

Bei Purestar gehören CTC-Prüfungen pro Charge standardmäßig zu jeder Gasphasen-Charge. Typische Bereiche nach Produktlinie:

Verständnis Korrelation zwischen der Porenstruktur von Aktivkohle, Jod und CTC verhindert den Fehler, aufgrund derselben Schlagzeile von einer identischen Leistung auszugehen.

Jodzahl vs. CTC-Wert: Wann ist welcher zu verwenden?

Die Regel ist einfach: Geben Sie die Jodzahl für die Flüssigphasenreinigung und den CTC-Wert für die Gasphasenabscheidung an. Wann sollte die Jodzahl anstelle des CTC-Werts angegeben werden? Stets für Trinkwasser, Abwasserbehandlung, Entfärbung von Lebensmitteln und die Feinreinigung von pharmazeutischen Flüssigkeiten. Wie wählt man Aktivkohle für die Gasphasenadsorption aus? Zunächst mit CTC messen, anschließend Härte und Retentivität gegenprüfen.

Ein Aktivkohlegranulat kann zwar 1050 mg/g Jod binden, liefert jedoch nur 55 % CTC, wenn das Mesoporenvolumen gering ist. Umgekehrt kann ein stark aktiviertes Granulat 100 % CTC erreichen, während sein Jodwert unter 1000 mg/g bleibt, da sich die Porenverteilung in Richtung größerer Poren verschiebt. Bei der VOC-Abscheidung hält Aktivkohle mit 100 % CTC möglicherweise 25–30 % länger; bei der Entchlorung von Wasser bietet sie keinen Vorteil gegenüber Kokosnuss-GAC mit 950 mg/g. Die Anpassung des Tests an die jeweilige Phase ist der erste Schritt bei jedem Leitfaden zur COA-Überprüfung von Aktivkohle in Chargenproduktion.

CTC-Aktivität vs. Retentivität: Die verborgene Spezifikation

In den meisten Datenblättern wird die CTC-Aktivität hervorgehoben, aber Erläuterung der CTC-Retentivität von Aktivkohle in der Gasphase Dies ist der Unterschied zwischen Ausführungen für Dauerbetrieb und solchen für intermittierenden Betrieb. Die Aktivität gibt die Gesamtsättigungskapazität an. Die Retentivität gibt an, wie viel Adsorbat nach dem Spülen verbleibt. Kfz-Aktivkohlefilter und zyklische Lösungsmittelrückgewinnungsanlagen sind auf eine hohe Retentivität angewiesen, um eine Dampfabgabe während der Stillstandszeiten zu verhindern. Purestar stellt auf Anfrage chargenspezifische Retentivitätsdaten für zyklische Pellet-Qualitäten zur Verfügung.

Anwendungsbezogene Auswahl mit Purestar-Modellen

Wasseraufbereitung in Kommunen und in der Industrie: Vorgeschriebener Jodgehalt: ≥950 mg/g. Die Aktivkohlesorten „Purestar GAC“, „GAC-P“, „LAC“ und „PSD-A0/A1/S“ wurden speziell für diesen Anwendungsbereich entwickelt. Unsere Aktivkohle aus Kokosnussschalen erfüllt die Norm NSF/ANSI/CAN 61 für den Einsatz in Wasseraufbereitungsanlagen.

Lösungsmittelrückgewinnung und VOC-Abscheidung bei hoher Belastung: Hier ist, wo Anforderungen an CTC für die Rückgewinnung von Lösungsmitteln aus Aktivkohle wird entscheidend. Geben Sie für regenerierbare Festbettsysteme einen CTC-Wert von ≥80 % an. Die Kohle-Pellets der Serien Purestar P-100 und PL bieten einen CTC-Wert von 100 % bei ausgewogener Härte. Für abrasive Fließbettsysteme bieten die Kokosnussschalen-Pellets PLC-370/470 einen geringfügig niedrigeren CTC-Wert im Austausch für eine geringere Abriebneigung. Siehe CTC 60 vs. 80 vs. 100 – Aktivkohle zur Entfernung von VOCs.

Kontrolle von Industrieabgasen und Gerüchen: Eine moderate CTC von 55–70 % ist in der Regel ausreichend. P-80 (CTC 80 %) bietet Leistungsreserven, ohne dass dafür der Aufpreis für Sorten mit hoher Aktivierung anfallen würde.

Goldgewinnung: Die Kinetik und die Abriebfestigkeit sind wichtiger als der angegebene CTC-Wert. Die PSD-GOLD-Serie ist für CIP-/CIL-Kreisläufe optimiert, in denen ein geringer Verschleiß die Goldbeladung erhält.

Entfärbung von Lebensmitteln und Getränken: Eine hohe Mesoporosität und ein geringer Eisengehalt sind entscheidend. Für diesen Einsatzzweck werden die Holzpulver-Sorten F-14/16/18 sowie die DC/DCS-Sorten ausgewählt. Mehr dazu unter So wählen Sie Aktivkohle für die Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung aus.

Einen Vergleich der Rohstoffe finden Sie unter Aktivkohle aus Kokosnussschalen im Vergleich zu Aktivkohle auf Kohlebasis.

Checkliste für Einkäufer: So überprüfen Sie die Angaben Ihrer Lieferanten

Verlangen Sie ein chargenspezifisches Prüfprotokoll (COA) und kein allgemeines Datenblatt. Überprüfen Sie die Prüfnorm: ASTM D3467 und GB/T 7702.12 können in mehreren Punkten voneinander abweichen. Vergleichen Sie den CTC-Wert mit der Butanaktivität (ASTM D5742). Wenn ein Lieferant einen CTC-Wert von 90 % angibt, die Butanaktivität jedoch ungewöhnlich niedrig ist, ist die Porenverteilung möglicherweise verzerrt. Überprüfen Sie neben dem CTC-Wert auch die Ball-Pan-Härte. Abwägung zwischen Aktivkohlehärte und CTC Das ist tatsächlich der Fall: Eine stärkere Aktivierung erhöht das Porenvolumen, führt jedoch zu einer Ausdünnung des Kohlenstoffgerüsts.

Die Falle der Überspezifizierung

Der Kauf von CTC 100 %-Kohle für eine 55 %-Anwendung ist Geldverschwendung und führt zu Problemen. Stark aktivierte Pellets sind spröder. In Anlagen mit hoher Anströmgeschwindigkeit oder pneumatischem Transport erzeugen Premium-Sorten Feinanteile, die den Druckabfall erhöhen und das Bett umgehen. Aktivkohle: Risiken bei der Beschaffung aufgrund von Überaktivierung Zu den Aspekten, die Teams oft übersehen, gehören eine verkürzte Lebensdauer der Filter und unerwartete Ausfallzeiten. Passen Sie die Spezifikation an die Schadstoffkonzentration, die Zykluslänge und die mechanische Beanspruchung an – und nicht an den höchsten Wert im Datenblatt.

Häufig gestellte Fragen

F: Kann ich die Jodzahl nutzen, um gasphasigen Kohlenstoff zu kaufen? 

A: Nein. Die Jodzahl ist ein Test in der Flüssigphase und sagt nichts über die Kapazität in der Dampfphase aus. Geben Sie für Luft- oder Gasanwendungen den CTC-Wert an.

F: Welches CTC wird für die Lösungsmittelrückgewinnung benötigt? 

A: Geben Sie CTC ≥80 % an. Die Modelle der Serien Purestar P-100 und PL sind für diesen Einsatzzweck ausgelegt.

F: Bedeutet ein höherer CTC-Wert immer eine längere Lebensdauer? 

A: Nicht, wenn der Kohlenstoffabrieb oder die Retentivität schlecht ist. Stellen Sie ein Gleichgewicht zwischen CTC, Härte und Retentivität her.

F: Warum weisen zwei Kohlenstoffe mit demselben CTC unterschiedliche Eigenschaften auf?

A: Die Porengrößenverteilung, die Härte, der Aschegehalt und der Rohstoff beeinflussen alle die Leistung im Einsatz. Der CTC-Wert ist nur ein einzelner Datenpunkt und gibt kein vollständiges Bild wieder.

F: Wie sollte ich Kohlenstoff in der Gasphase lagern?

A: Bewahren Sie das Produkt verschlossen und trocken auf. Feuchtigkeit füllt das Porenvolumen aus und verringert die effektive CTC. Führen Sie bei einer Lagerzeit von mehr als zwölf Monaten einen erneuten Test durch.

Fazit

Die Jodzahl und der CTC-Wert ergänzen sich, sind jedoch nicht austauschbar. Der eine Wert bestimmt die Mikroporenleistung in der Flüssigphase, der andere die Gesamtporenkapazität in der Gasphase. Die richtige Beschaffungsentscheidung beginnt damit, den Test an die jeweilige Phase anzupassen, die Chargendaten zu überprüfen und ein Gleichgewicht zwischen Kapazität und Haltbarkeit herzustellen. Zur allgemeinen Qualitätsprüfung siehe So beurteilen Sie die Qualität von Aktivkohle vor dem Kauf. Bei chargenspezifischen COAs wenden Sie sich bitte an den technischen Support von Purestar.