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【分享】怎样评价活性炭的吸附能力因素 粉状活性炭还是粒状活性炭如何选购
太白金星
2009/08/10
私聊
气体检测
怎样评价活性炭的吸附能力
吸附分
液相
吸附和
气相
吸附两类,
液相
吸附能力常以吸附等温线进行评价,
气相
吸附能力以溶剂蒸气吸附量评价。
吸附等温线表示一定温度下吸附系统中被吸附物质的分压或浓度与吸附量之间的关系,即当保持温度不变,可测得平衡吸附量和分压或浓度间的变化关系。以剩余浓度为横轴,以活性炭单质量的吸附量为纵轴可绘出关系曲线。
当保持分压或浓度不变,可测得平衡吸附量和温度间的变化关系,绘出关系曲线,即吸附等压线。由于在工业装置中少量成分吸附大致在等温状态下进行,所以吸附等温线最为重要和常用。
溶剂蒸气吸附量表示
气相
吸附性能,可用颗粒活性炭的四氯化碳吸附率的测定为例,在规定的试验条件下,即规定的炭层高度、气流比速、吸附温度、测定管截面积、四氯化碳蒸气浓度的条件下,持含有一定四氯化碳蒸气浓度的混合空气流不断地通过活性炭,当达到吸附饱和时,活性炭试样所吸附的四氯化碳的质量与试样质量之百分比作为四氯化碳的吸附率。
活性炭应用中对于吸附能力,最好用实际拟用的活性炭、操作的条件、具体的处理物进行评价测试。
活性炭的吸附量,即单位活性炭所吸附的吸附质的量,工业上也有称为活性炭的活性,活性有两种表示方法:
静活性-----即通常所指的吸附剂达到平衡的吸附量。
动活性----是指流体混合物通过活性炭床层,其中吸附质被吸附,经一些时间的运作,活性炭床层流出的流体中开始出现含有一定的吸附质,说明活性炭床层失去吸附能力,此时活性炭上已吸附的吸附质的量,就称为活性炭的活性。是设计大量的、经常的、重要的吸附系统所需的数据。
用
液相
等温线法测定活性炭吸附能力的标准实用方法,可用于测定原始的和再活化的和粉状活性炭的吸什能力
影响吸附有哪些因素
影响吸附的因素有三方面:
A、活性炭方面
理想的活性炭要具有在多孔中能容纳最大重量的吸附质的内表面和大孔容。微孔多的活性炭倾向于吸附小分子,大孔多的活性炭倾向于吸附较大的分子。因此总表面和孔容的数据不能用来评估活性炭的可能有效性。
B、吸附质方面
一般有机物的吸附随着分子量的增加而增加,直至分子太大进不了炭孔。非极性有机物较极性有机物更易从水溶液中被吸附,有其他有机物混存时会影响吸附,一般无机物不易被吸附。易液化或高沸点的气体较易吸附。混合气体中,纯净状态下易被吸附的气体优先被吸附。
C条件方面
温度影响扩散速率和吸附平衡,扩散速率与黏率有关,提高温度会提高扩散速率,而达到平衡加快,但是最终的吸附量也较低。压力增高,气体的吸附量增大,尤其常压下吸附性较小的气体,这是变压吸附的基础。
PH值会影响溶液中有色物的吸附。许多有色化合物在不同PH值下会改变结构和色泽,在不同的PH值下会改变结构和色泽,在不同的PH值下用同样的活性炭处理同样的溶液,一般在较代PH值下有较佳的吸附。
由于活性炭制造时活化条件的不同而PH有异,为配合应用,活性炭PH值可在制造时调整。
活性炭产品之间如何区分,应该如何选择活性炭呢?
活性炭是由各种富含碳的原料制造而成。因此,用不同的原料制造的活性炭必然会有不同的特性。一般来说,以煤为原料制造的活性炭通常采用水蒸气或二氧化碳气体活化,产品的形状以颗粒状为主,其孔径分布以微孔居多,更适合于吸附
液相
和
气相
中分子量和分子直径较小的物质,吸附性能指标通常以亚甲蓝吸附值和碘吸附值表示;以木屑为原料制造的活性炭通常采取化学法活化,产品的形状以粉状为主,其孔径分布可通过调节化学活化剂的配比来进行控制,比较灵活,既可以制造出孔径分布以微孔居多的产品也可制造出孔径分布中孔(过渡孔)占较大比例的产品,后者则比较适合于吸附
液相
中分子量和分子直径较大的物质吸附性能指标以焦糖脱色率表示;以果壳类为原料制造的活性炭通常采取水蒸气和二氧化碳气体活化,产品的形状以颗粒状为主,由于其特殊材质的因素,其孔径分布介于上述两类活性炭之间,因此其应用范围更为广泛,缺点是受国内原材料的限制,成品较高。
选用粉状活性炭还是粒状活性炭
要根据具体工艺目的结合两种活性炭的各自优点而选用。
粉状活性炭通常在
液相
应用,加入液体后经搅拌混合、过滤或沉降,而得所要的液体。以粉状活性炭处理的优点是:适用于间歇工艺;易控制加入量;可利用现成过滤设备;价格较低。
粒状活性炭可用于
液相
,也可用于
气相
。一般将要处理的液体或气体连续通过活性炭柱。以粒状活性炭处理的特点是:适用于连续工艺与自动控制;较少活性炭耗量,使用的炭/液比高;较易清洁操作;因价较高大量使用时应予再生,且较易再生。
用过的活性炭怎样再生
再生是活性炭应用后的延伸工序,再生的方式随应用的具体情况而不同:有的边应用边再生,即边吸附边解吸;有的多次应用,合并再生;有的分散应用,集中再生。
再生方法可分为两大类:
(1)加热再生
a、 热空气再生-----以空气为脱附载体。
b、 水蒸气再生-----低沸点溶剂用一般蒸汽,高沸点溶剂用过热蒸汽。
加热再生是常用的方法,过程如下:
干燥----加热到100~150摄氏度蒸发活性炭中的水分和一部分低沸点有机物;
碳化-加热到300~700摄氏度,挥发或分解一些有机物,有部分有机物碳化留在活性炭中。
活化---加热到700摄氏度以上,使留在活性炭中的碳和活化气体反应,逸出所生成的气态产物,重新造孔。
冷却---活化后急冷以防氧化。
(2)无热再生
(3)移动床再生
(4)流化床再生
(5)加热再生
(6)生物再生
(7)催化废炭再生
(8)微波再生
(9)超生再生
(10)化学法再生
(11)用表面活化剂再生
(12)废水处理炭再生
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