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produzione carbone attivo (attivazione a vapore)

activated carbon (steam activation)

Filiera carbone attivo (~1 Mt/y, applicazioni: water/air filtration, gold CIP/CIL, raffinerie, farmacia): carbonizzazione lenta woodChips/coke a 773K in atmosfera inerte -> carbone vegetale -> attivazione fisica con vapore d'acqua a 1073-1173K (la reazione C + H2O -> CO + H2 erode carbonio creando microporosita 1000+ m2/g).

IRI
chem:activatedCarbonProductionPipeline
Unit Operation
2
Operazioni chimiche
1 (con reazione)
Operazioni fisiche
1
CO₂eq cumulato
2.50 kg/kg
Produzione globale
1 Mt/anno
Impatto CO₂ globale
2 Mt CO₂/anno
Sezioni: diagramma unit operation reazioni ruoli sostanze condizioni energia supply chain supply chain completa → SPARQL

Diagramma di flusso

flowchart LR carbonization["pirolisi lenta woodchips (carbonizzazione)"] steamActivation["attivazione a vapore 800-900 C (sviluppo microporosita)"] s_woodChips(["scaglie di legno"]):::role_rawMaterial s_woodChips --> carbonization s_charcoal(["carbone di legna"]):::role_intermediate carbonization --> s_charcoal s_charcoal --> steamActivation s_steam(["vapore"]):::role_utility s_steam --> steamActivation s_water(["acqua"]):::role_utility s_water --> steamActivation s_activatedCarbon(["carbone attivo"]):::role_finalProduct steamActivation --> s_activatedCarbon s_carbonMonoxide(["monossido di carbonio"]):::role_byproduct steamActivation -.-> s_carbonMonoxide s_hydrogen(["idrogeno"]):::role_byproduct steamActivation -.-> s_hydrogen classDef role_rawMaterial fill:#e8f4ff,stroke:#06c,color:#003 classDef role_finalProduct fill:#e8ffe8,stroke:#0a7,color:#030 classDef role_intermediate fill:#f0f0f0,stroke:#666,color:#333 classDef role_byproduct fill:#fff4e0,stroke:#cc7a00,color:#642 classDef role_waste fill:#fae8e8,stroke:#888,stroke-dasharray:3 3,color:#444 classDef role_utility fill:#e0f7f7,stroke:#06c8c8,color:#033 classDef role_catalyst fill:#fde0f0,stroke:#cc3399,color:#506 classDef role_mine fill:#f5e6d3,stroke:#8b5a2b,color:#3d2e15,stroke-width:2px
materia prima prodotto finale intermedio sottoprodotto scarto utility catalizzatore ⛏️ miniera --> consumes/produces · -.> byproduct/waste/catalyst/recycle/mine

Unit Operation

🧪 = ha reazione bilanciata · ⚙️ = solo fisica

OperazioneConsumaProduceCatalizzatoreEquipmentCO₂eqResa
⚙️ pirolisi lenta woodchips (carbonizzazione) scaglie di legnocarbone di legna —forno rotante carbonizzazione (atm inerte) 1.0—
🧪 attivazione a vapore 800-900 C (sviluppo microporosita) carbone di legna, vapore, acquacarbone attivo —forno rotante attivazione vapore 1.5—

Reazioni chimiche bilanciate

OperazioneEquazione bilanciataΔH
attivazione a vapore 800-900 C (sviluppo microporosita) C + H2O -> CO + H2 +131.0 kJ/mol

Ruolo delle sostanze in questa filiera

🟦 materia prima (1)
🟩 prodotto finale (1)
🟨 sottoprodotto (2)
▫️ intermedio (1)
🩵 utility (2)

Condizioni operative

OperazioneTemperaturaPressioneAtmosfera
pirolisi lenta woodchips (carbonizzazione) 400–600 °C1.0–2.0 atmN2
attivazione a vapore 800-900 C (sviluppo microporosita) 800–900 °C1.0–2.0 atmsteam

Input energetici

OperazioneFormaEnergia specifica
pirolisi lenta woodchips (carbonizzazione) thermal5.0 MJ/kg
attivazione a vapore 800-900 C (sviluppo microporosita) thermal8.0 MJ/kg

Supply chain inter-filiera

⬅ Materie prime/intermedi forniti da altre filiere

➡ Prodotti/sottoprodotti consumati da altre filiere

Esplora con SPARQL

Query di esempio sui ruoli delle sostanze in questa filiera:

PREFIX chem: <https://ontology.siletto.it/chem-pipeline#>
SELECT ?role ?substance WHERE {
  ?substance chem:playsRole ?ra .
  ?ra chem:role ?role ; chem:inPipeline chem:activatedCarbonProductionPipeline .
} ORDER BY ?role

Vedi altri esempi SPARQL.

Dereferenziabile: chem:activatedCarbonProductionPipeline · ontologia completa · TTL sorgente