關于活性炭技術如何設計注意問題？

活性炭手冊

一、活性炭過(guò)濾原理

二、影響粒狀活性炭應用的主要性質

三、評價活性炭的吸附能(néng)力

四、活性炭比表面(miàn)積和吸附能(néng)力的關系

五、活性炭在液相吸附中的應用

六、活性炭在精制氣體中的應用

七、活性炭在液相吸附中的應用 --水處理

八、活性炭對(duì)各種(zhǒng)蒸氣之吸附能(néng)力

九、活性炭對(duì)各種(zhǒng)有機物質之吸附容量

十、不适合使用活性炭吸附處理的VOCs

十一、活性炭在液相吸附中的應用

十二、氣相回收及捕集

十三、分離氣體

十四、活性炭應用注意事(shì)項

十五、活性炭再生

活性炭過(guò)濾原理

 活性炭的吸附能(néng)力與水溫的高低、水質的好(hǎo)壞等有一定關系。水溫越高,活性炭的吸附能(néng)力就越強;若水溫高達30℃以上時,吸附能(néng)力達到極限,并有逐漸降低的可能(néng)。當水質呈酸性時,活性炭對(duì)陰離子物質的吸附能(néng)力便相對(duì)減弱;當水質呈堿性時,活性炭對(duì)陽離子物質的吸附能(néng)力減弱。所以,水質的PH不穩定,也會影響到活性炭的吸附能(néng)力。  【有機廢氣處理】

活性炭的吸附原理是:在其顆粒表面(miàn)形成(chéng)一層平衡的表面(miàn)濃度,再把有機物質雜質吸附到活性炭顆粒内,使用初期的吸附效果很高。但時間一長(cháng),活性炭的吸附能(néng)力會不同程度地減弱,吸附效果也随之下降。如果水族箱中水質混濁,水中有機物含量高,活性炭很快就會喪失過(guò)濾功能(néng)。所以,活性炭應定期清洗或更換。  

活性炭顆粒的大小對(duì)吸附能(néng)力也有影響。一般來說,活性炭顆粒越小,過(guò)濾面(miàn)積就越大。所以,粉末狀的活性炭總面(miàn)積最大,吸附效果最佳,但粉末狀的活性炭很容易随水流入水族箱中,難以控制,很少采用。顆粒狀的活性炭因顆粒成(chéng)形不易流動,水中有機物等雜質在活性炭過(guò)濾層中也不易阻塞,其吸附能(néng)力強,攜帶更換方便。  【廢氣處理】

活性炭的吸附能(néng)力和與水接觸的時間成(chéng)正比,接觸時間越長(cháng),過(guò)濾後(hòu)的水質越佳。注意:過(guò)濾的水應緩慢地流出過(guò)濾層。新的活性炭在第一次使用前應洗滌潔淨,否則有墨黑色水流出。活性炭在裝入過(guò)濾器前,應在底部和頂部加鋪2～3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質滲透進(jìn)去,活性炭使用2～3個月後(hòu),如果過(guò)濾效果下降就應調換新的活性炭,海綿層也要定期更換。

應用粒狀活性炭,尤其大量應用,最影響效果和成(chéng)本的活性炭主要性質是:吸附量;壓降或床層膨脹;抗磨性;大小、水分、灰分、pH值和可溶物。   

應用較爲大量的粒狀活性炭都(dōu)裝在柱型設備中,就要講究壓降(壓頭損失)或床層膨脹,是設計炭柱的必要因素。壓降由微粒大小和大小分布所決定。床層膨脹由微粒大小、形狀和大小分布以及微粒密度所決定。   

大量使用粒狀活性炭時,常加水以泵輸送和以運輸帶脫水,因此要重視活性炭的損失量,講求活性炭的抗磨性。

評價活性炭的吸附能(néng)力

吸附分液相吸附和氣相吸附兩(liǎng)類,液相吸附能(néng)力常以吸附等溫線進(jìn)行評價,氣相吸附能(néng)力以溶劑蒸氣吸附量評價。吸附等溫線表示一定溫度下吸附系統中被(bèi)吸附物質的分壓或濃度與吸附量之間的關系,即當保持溫度不變,可測得平衡吸附量和分壓或濃度間的變化關系。以剩餘濃度爲橫軸,以活性炭單質量的吸附量爲縱軸可繪出關系曲線。當保持分壓或濃度不變,可測得平衡吸附量和溫度間的變化關系,繪出關系曲線,即吸附等壓線。由于在工業裝置中少量成(chéng)分吸附大緻在等溫狀态下進(jìn)行,所以吸附等溫線最爲重要和常用。溶劑蒸氣吸附量表示氣相吸附性能(néng),可用顆粒活性炭的四氯化碳吸附率的測定爲例,在規定的試驗條件下,即規定的炭層高度、氣流比速、吸附溫度、測定管截面(miàn)積、四氯化碳蒸氣濃度的條件下,持含有一定四氯化碳蒸氣濃度的混合空氣流不斷地通過(guò)活性炭,當達到吸附飽和時,活性炭試樣(yàng)所吸附的四氯化碳的質量與試樣(yàng)質量之百分比作爲四氯化碳的吸附率。活性炭應用中對(duì)于吸附能(néng)力,最好(hǎo)用實際拟用的活性炭、操作的條件、具體的處理物進(jìn)行評價測試。活性炭的吸附量,即單位活性炭所吸附的吸附質的量,工業上也有稱爲活性炭的活性,活性有兩(liǎng)種(zhǒng)表示方法: 靜活性即通常所指的吸附劑達到平衡的吸附量。動活性是指流體混合物通過(guò)活性炭床層,其中吸附質被(bèi)吸附,經(jīng)一些時間的運作,活性炭床層流出的流體中開(kāi)始出現含有一定的吸附質,說明活性炭床層失去吸附能(néng)力,此時活性炭上已吸附的吸附質的量,就稱爲活性炭的活性。是設計大量的、經(jīng)常的、重要的吸附系統所需的數據。用液相等溫線法測定活性炭吸附能(néng)力的标準實用方法,可用于測定原始的和再活化的和粉狀活性炭的吸什能(néng)力。【廢氣處理】

活性炭比表面(miàn)積和吸附能(néng)力的關系

一般來說活性炭的比表面(miàn)積(BET)越大,吸附力也越大,但是有時候卻不一定。

BET是用氮氣或丁烷的吸附方法測出活性炭總表面(miàn)積的應用參數。按理BET越大,吸附力就越大。可是在實際應用中這(zhè)概念有局限性,因爲活性炭的孔有大孔、中孔和微孔的區别,有時僅有部分的孔适合于某類大小吸附物的進(jìn)入。

在液相應用中,通常有機物的吸附值随分子量(分子大小)的提高而提高。直到分子大到不能(néng)進(jìn)孔爲止。最理想的活性炭是具有大量恰好(hǎo)稍大于吸附物分子的孔。孔太小,吸附物進(jìn)不了;孔太大,使單位體積的表面(miàn)積減少。【活性炭手冊】

在氣相應用中,小分子被(bèi)吸附進(jìn)入微孔。這(zhè)時總表面(miàn)積的概念是合用的。至于活性炭對(duì)金屬絡合物的吸附,涉及化學(xué)鍵的形成(chéng),也不是BET越大越好(hǎo)。

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