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分析活性碳的吸附性能和影响因素-永利集团304am官方入口

活性碳过滤器大家应该听说过,活性碳作为过滤材料,大家应该也不陌生,它是一类高品质的吸附剂,它是运用木碳、竹碳、各类果壳和高品质煤等做为原材料,利用物理和化学方式对原材料做好粉碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一连串工艺流程加工制作而成。活性碳具有物理吸附和化学吸附的双重特征,可以选择吸附气相、液相中的各种物质,实现脱色精制、消毒除味、去污纯化等目的。

1、活性碳的吸附性。

吸咐特性是活性碳的具体特性。活性碳具有石墨晶粒不规则排序的微晶体,在活化过程中微晶体之间形成了风格不同、大小不同的间隙。根据iupac方式,微孔在1.0nm以下,中孔在1~25nm以下,大孔在25nm以上。活性碳微孔的间隙容量一般为0.25~0.9ml/g,间隙数约为1020个/g,所有微孔比表面积约为500~1500㎡/g,也称为3500~5000㎡/g。这种间隙,特别是微孔提供了很大的表面积。

活性炭基本上95%以上的表面积在孔中,因此孔是决定活性炭吸附特性高低的重要因素。中孔的间隙容量一般约为0.02~1.0ml/g,高于表面积可达数百平方米,为吸附物提供进入微孔的入口,可直接吸附特别大的分子。大孔的缝隙容量一般约为0.2~0.5ml/g,比表面积约0.5~2㎡/g,其作用一种是使吸咐质分子迅速深入活性碳内部较小的缝隙中去;二是做为催化剂载体,做为催化剂载体时,催化剂仅有少许沉淀在微孔内,大多数沉淀在大孔和中孔当中。

2、影响到活性炭吸附的具体因素。

活性碳处理相关的吸附过程和作用原理复杂,因此影响因素也很多,具体有活性碳的特性、水中污染物的特性、活性碳处理过程原理和选择的运行参数与实际操作条件等相关。

1)活性碳的特性。

作为水处理的活性碳,吸附容量大,吸附速度快,机械强度好,应有三个需求。活性碳的吸附容量除其他外部条件外,具体与活性碳比表面积有关,比表面积大,微孔数多,可吸附在细孔壁上的吸附质多。吸附速度具体与粒度和细孔分布有关,水处理用活性碳要求过渡孔半径在2.0~100nm比较发达,有助于吸附质量向细孔扩散。活性碳的粒度越小吸咐速率越快,但水头损失要扩大,一般在8~30目范畴较宜。活性碳的机械设备耐磨损强度,直接影响到活性碳的使用期限。

2)吸咐质,溶质或污染物质等特性同一类活性碳对于不同的污染物质的吸咐能力有特别大的区别。

a.溶解性。

对同一族物质的溶解性随链的延长而减低,而吸咐容量随同系物的系列升高或分子量的扩大而提升。溶解性越小,越易吸咐,如活性碳从水里吸咐有机酸的次序是按甲酸→乙酸→丙酸→丁酸而提升。

b.分子大小与化学结构。

吸附质量分子的大小和化学结构对吸附也有很大影响。由于吸附速度受内扩散速度的影响,吸附质、溶质分子的大小与活性碳孔径的大小成一定比例,有利于吸附。在同系物中,分子大的较分子小的易吸咐,不饱和键的有机物较饱和的易吸咐,芳香族的有机物较脂肪族的有机物便于吸咐。

c.极性。

活性碳基本上被视为非极性吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力超过极性物质。

d.吸附质浓度。

吸附质的浓度在一定范围内,随着浓度的提高,吸附容量的扩大。因此,吸附质、溶解质的浓度发生了变化,活性碳对该吸附质、溶解质的吸附容量也发生了变化。

3)溶液ph。

溶液ph值对吸附的影响应综合考虑活性碳、吸附质、溶解质的影响。溶液ph值调节酸性或碱性化合物的离解度,当ph值达到某个范畴时,这种化合物需要离解,影响这种化合物的吸附。溶液的ph值也影响吸附质、溶液的溶解性和胶体物质的吸附质、溶液的带电状况。活性碳可以吸收水中的氢、氧离子,影响其他离子的吸收。活性炭从水中吸附有机污染物的实际效果,一般随溶液ph值的提高而减少,ph值超过9.0时,不易吸附,ph值越低实际效果越好。在具体运用中,应利用实验明确适宜ph值范畴。

4)溶液温度。

液相吸附时,吸附热小,溶液温度的影响小。吸附是放热反应。吸咐热越大,温度对吸咐的影响到越大。而另一方面,温度对物质的溶解性有影响,为此对吸咐也是有影响。用活性碳处理污水时,温度对吸咐的影响不明显。

5)多组分吸附质共存。

运用吸咐法处理水时,一般水里并不是单一的污染物质,而是多组分污染物质的混合物。吸附时,可以互相吸附,互相促进或互相影响。一般来说,多组分的吸附容量低于单组分的吸附容量。

6)吸附实际操作条件。

活性碳液相吸附时,外扩散和液膜扩散速度会影响吸附,因此吸附管的型式、接触时间、通水速度等会影响吸附的实际效果。

以上是活性炭吸附性和影响活性炭吸附的具体因素的介绍,通过这些内容的介绍,我们知道影响活性炭吸附的因素很多,所以在选择活性炭作为过滤材料时,要注意这些影响因素,使活性炭的过滤效果更好。

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