柱状活性炭的吸附原理
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柱状活性炭在其颗粒表面形成一层平衡的表面浓度,再把有机物质杂质吸附到活性炭颗粒内,使用初期吸附效果很好,但时间一长,柱状活性炭的吸附能力就会有不同程度的减弱,如果水族箱中水质不好,水中有机物含量高,柱状活性炭很快就会丧失过滤能力,所以柱状活性炭须定期清洗或更换。
影响柱状活性炭吸附能力的条件因素有哪些?
柱状活性炭的吸附能力与水的温度和水质的干净程度有一定关系。
水温越高,柱状活性炭的吸附能力就越强,当水超过30度时,吸附能力就达到了上限,会有逐渐减小的可能。
如果水质呈酸性,柱状活性炭对阴离子物质的吸附能力就会减小,如果水质呈碱性,柱状活性炭对阳离子的吸附能力就会减小,也就是说,水质的ph值,对柱状活性炭的吸附能力也有一定影响。 活性炭比表面积和吸附能力的关系:一般来说活性炭的比表面积(BET)越大,吸附力也越大,但是有时候却不一定。BET是用或丁烷的吸附测出活性炭总表面积的应用参数。按理BET越大,吸附力就越大。可是在实际应用中这概念有局限性,因为活性炭的孔有大孔、中孔和微孔的区别,有时仅有部分的孔适合于某类大小吸附物的。在液相应用中,通常有机物的吸附值随分子量(分子大小)的而。直到分子大到不能进孔为止。的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔。孔太小,吸附物进不了;孔太大,使单位体积的表面积。在气相应用中,小分子被吸附微孔。这时总表面积的概念是合用的。至于活性炭对金属络合物的吸附,涉及化学键的形成,也不是BET越大越好。
活性炭在液相吸附中的应用:活性炭在液相中主要用于脱色精制,有时也用于捕集回收或分离。用活性炭进行脱色精制时,除了脱色(即吸附除去在可见光波长内具有吸光性的)以外,同时还能够除去在可见光波长以外具有吸光性的,除去颜色的前躯,除去有臭味的或香味,除去臭味的前躯,除去浑浊及可能浑浊的,除去起泡性,除去妨碍结晶的,除去胶体,除去对胶体有保护性的,除去性有害,以及除去促进产品变质的等,具有多种综合性的精制作用。液相扩散速度比气相小得多,为了在短时间内吸附效果,因此常常使用粒度很的粉末状活性炭。但是,在处理量很大的,颗粒状活性的用例不断。因为其操作方便,容易再生。
柱状活性炭颗粒的大小也影响其吸附能力。正常情况下,柱状活性炭颗粒越小,过滤面积就越大,所以,粉末状活性炭总面积大,吸附效果较好,但粉末活性炭容易顺水流进到水族箱中,难以控制,所以很少采用,柱状活性炭成型稳定,水中的有机物等杂质在活性炭过滤层中也不易阻塞,吸附能力也强,携带更换更为方便。
柱状活性炭的吸附能力跟与水接触的时间成正比,接触时间越长,过滤后的水质越佳,柱状活性炭在头次使用时须先清洗干净,黑水流出,柱状活性炭在装入过滤器前应在顶部和底部铺上2-3厘米厚的海绵,能有效防止大颗粒杂质渗透进去,柱状活性炭使用一段时间后,根据其吸附能力需要定期更换,海绵层也要定期更换。
大气治理,化工厂废气净化,车间异味吸附,涂装车间净化等都离不开柱状活性炭。
活性炭是一种很细小的炭粒,有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔——毛细管.这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触,当这些气体(杂质)碰到毛细管就被吸附,起净化作用。活性炭吸附的实质是利用活性炭吸附的特性把低浓度大风量废气中的有机溶剂吸附到活性炭中 。活性炭吸附法主要用于低浓度气态污染物的脱除。
废气处理活性炭选用优质太西煤、晋煤为原料经破碎、炭化、活化、精制等严格的工艺加工而成。具有比表面积大、孔隙结构发达、孔公布合理、吸附能力强、颗粒公布均匀、耐磨强度大等特点。主要型号有:3.0毫米柱状活性炭,4.0毫米柱状活性炭。其元杰牌活性炭产品可用于活性炭吸附箱,活性炭吸附塔及其它活性炭吸附装置。
有机废气VOC---初效过滤---活性炭吸附----精密过滤----洁净空气
工作原理(1)均流段:废气活性炭吸附装置有特别设计的风口,废气废气由进风口导入,经气流扩散,在均流段内废气被平均分布,使废气废气均匀进入预处理段。
2)预处理:预处理采用了多目不锈丝网,具有很强的吸附过滤能力。气流在此部分被压缩、膨胀,使废气中大颗粒因惯性作用与丝网碰撞而凝聚过滤,使流出预处理段后的废气粒子浓度大大降低。同时其它杂质在预处理段中能被截留,也有一定的防火功能.(3)强吸附:强吸附段采用了进口专用废气过滤材料,使废气粒子与材料中玻璃纤维发生碰撞被吸附,废气在过滤材料内进一步干化成粉,当材料饱和后,取出拍打清洁即可回用。(4)(B型) 除味层:选用专用圆柱状低阻高效活性炭,具有大比表面积,微孔结构,高附容量,高表面活性炭的产品,废气与具有大表面的多孔性的活性炭接触,废气中的有机溶剂污染物被吸附,使其与气体混合物分离而起到净化作用。
当废气由风机提供动力,负压进入吸附箱后进入柱状活性炭吸附层,由于元杰活性炭表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,因此当活性炭吸附剂的表面与气体接触时,就能吸引气体分子,柱状活性炭2.jpg使其浓聚并保持在活性炭表面,此现象称为吸附。利用活性炭吸附剂表面的吸附能力,使废气与大表面的多孔性活性炭吸附剂相接触,废气中的污染物被吸附在活性炭表面上,使其与气体混合物分离,净化后的气体高空排放。
柱状活性炭可处理净化多种有机和无机污染物:苯类、酮类、醇类、醚类、烷类及其混合类有机废气、酸性废气、碱性废气;主要用于制药、冶炼、化工、机械、电子、电器、涂装、制鞋、橡胶、塑料、印刷及环保脱硫、除臭和各种工业生产车间产生的有害废气的净化处理。
煤质柱状活性炭常常被用作吸附剂使用在工业水、气体吸附等行业中。在煤质柱状炭的吸附作用中,根据煤质柱状炭分子和污染物分子之间作用力的不同,可将吸附分为两大类:物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。
在吸附过程中,当煤质柱状炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附; 当煤质柱状炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与煤质柱状炭的物理性质有关,但与煤质柱状炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱,对污染物分子的结构影响不大,这种力与分子间内聚力一样,故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化 学性质仍然保持不变。
由于化学键强,对污染物分子的结构影响较大,故可把化学吸附看做化学反应,是污染物与活性炭间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移,而不是简单的微扰或弱极化作用,是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。
吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程,分子的自由能会降低,因此,吸附过程是放热过程,所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附 热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同,它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。
煤质柱状活性炭的吸附作用主要发生在这些空隙和表面上,煤质柱状活性炭孔壁上大量的分子可以产生强大的引力将水和空气中的杂质吸引到孔隙中。
煤质柱状活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附主要发生在煤质柱状活性炭丰富的微孔中,用于去除水和空气中杂质,这些杂质的分子直径必须小于煤质柱状活性炭的孔径。
不同的原材料和加工工艺造成煤质柱状活性炭不同的微孔结构、比表面积和孔径,适用于不同的需求。煤质柱状活性炭不仅含有碳元素,而且在其表面含有官能团,与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质常发生在煤质柱状活性炭的表面。介质中的杂质通过物理吸附和化学吸附不断进入煤质柱状活性炭的多孔结构中,使煤质柱状活性炭吸附饱和、吸附效果下降。吸附饱和后的煤质柱状活性炭需要进行活化再生,恢复其吸附能力,重复使用。评价煤质柱状活性炭的吸附性能指标主要有亚甲蓝值、碘值和焦糖吸附值等,吸附容量越大,吸附效果越好。