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(jiù)越強;若水溫高達30℃以上時(shí),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(shí),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(shí),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(huì)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(shí)間一長(cháng),活性炭的吸附能(néng)力會(huì)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(jiù)會(huì)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(shuō),活性炭顆粒越小,過(guò)濾面(miàn)積就(jiù)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(shí)間成(chéng)正比,接觸時(shí)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(jiù)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(jiù)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(shí),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(shí),活性炭試樣所吸附的四氯化碳的質量與試樣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(shí)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(shuō)明活性炭床層失去吸附能(néng)力,此時(shí)活性炭上已吸附的吸附質的量,就(jiù)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(shuō)活性炭的比表面(miàn)積(BET)越大,吸附力也越大,但是有時(shí)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(jiù)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(shí)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(shí)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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