泥煤基活性炭具有微孔和中孔,可供多種應用;
褐煤基炭具中孔較多,而且還有較大的中孔,提供優良的可入性;
椰殼基炭中主要是微孔,僅適用於低分子的去除。
化學品活化的活性炭是非常多孔的,多在微孔和中孔範圍,但是,比較水蒸氣活化的活性炭、化學品活化的活性炭的孔表麵是較少疏水性和較多負電荷。
以擠壓型和破碎型粒狀活性炭為例:
泥(ni)煤(mei)基(ji)擠(ji)壓(ya)型(xing)活(huo)性(xing)炭(tan)能(neng)製(zhi)成(cheng)各(ge)種(zhong)不(bu)同(tong)孔(kong)大(da)小(xiao)分(fen)布(bu)的(de)品(pin)種(zhong)。微(wei)孔(kong)為(wei)主(zhu)的(de)品(pin)種(zhong)主(zhu)要(yao)用(yong)於(yu)氣(qi)相(xiang)應(ying)用(yong)的(de)黃(huang)金(jin)回(hui)收(shou)。既(ji)有(you)微(wei)孔(kong)又(you)有(you)中(zhong)孔(kong)的(de)品(pin)種(zhong)大(da)都(dou)用(yong)於(yu)液(ye)相(xiang)應(ying)用(yong),如(ru)水(shui)純(chun)化(hua)中(zhong)吸(xi)附(fu)小(xiao)分(fen)子(zi)和(he)大(da)分(fen)子(zi)的(de)雜(za)質(zhi)。
破碎型煤基炭兼有微孔和中孔,可供多種目的的應用。
褐煤基或椰殼基的粒狀活性炭與粉狀炭一樣具有相同的微孔和中孔結構。
活性炭有什麼性能指標?
活性炭產品的性能指標可分為物理性能指標、化學性能指標、吸附性能指標。三種性能指標對活性炭的選擇和應用都起到非常重要的作用。
主要物理性能指標有:形狀、外觀、比表麵積、孔容積、比重、目數、粒度、耐磨強度、漂浮率等。
主要化學性能指標有:PH值、灰分、水分、著火點、未炭化物、硫化物、氯化物、氰化物、硫酸鹽、酸溶物、醇溶物、鐵含量、鋅含量、鉛含量、砷含量、鈣鎂含量、重金屬含量、磷酸鹽等。
主要吸附性能指標有:亞甲藍吸附值、碘吸附值、苯酚吸附值、四氯化碳吸附值、焦糖吸附值、硫酸奎寧吸附值、飽和硫容量、穿透硫容量、水容量、氯乙烷蒸汽防護時間、ABS值等。
活性炭水處理的主要影響因素:
由於活性炭水處理所涉及的吸附過程和作用原理較為複雜,因此影響因素也較多。主要與活性炭的性質、水中汙染物的性質、活性炭處理的過程原理以及選擇的運轉參數與操作條件等有關。
一、活性炭的性質
由於吸附現象發生在吸附劑表麵上,所以吸附劑的比表麵積是影響吸附的重要因素之一,比表麵積越大,吸附性能越好。
因為吸附過程可看成三個階段,內擴散對吸附速度影響較大,所以活性炭的微孔分布是影響吸附的另一重要因素。
此外活性炭的表麵化學性質、極性及所帶電荷,也影響吸附的效果。
用於水處理的活性炭應有三項要求:吸附容量大、吸附速度快、機ji械xie強qiang度du好hao。活huo性xing炭tan的de吸xi附fu容rong量liang附fu其qi他ta外wai界jie條tiao件jian外wai,主zhu要yao與yu活huo性xing炭tan比bi表biao麵mian積ji有you關guan,比bi表biao麵mian積ji大da,微wei孔kong數shu量liang多duo,可ke吸xi附fu在zai細xi孔kong壁bi上shang的de吸xi附fu質zhi就jiu多duo。吸xi附fu速su度du主zhu要yao與yu粒li度du及ji細xi孔kong分fen布bu有you關guan,水shui處chu理li用yong的de活huo性xing炭tan,要yao求qiu過guo渡du孔kong(半徑20~1000A)較為發達,有利於吸附質向微細孔中擴散。活性炭的粒度越小吸附速度越快,但水頭損失要增大,一般在8~30目範圍較宜,活性炭的機械耐磨強度,直接影響活性炭的使用壽命。
二、吸附質(溶質或汙染物)的性質
同一種活性炭對於不同汙染物的吸附能力有很大差別。
(一)溶解度
對同一族物質的溶解度隨鏈的加長而降低,而吸附容量隨同係物的係列上升或分子量的增大而增加。溶解度越小,越易吸附。
如活性炭從水中吸附有機酸的次序是按甲酸--乙酸--丙酸--丁酸而增加。
(二)分子構造
吸附質分子的大小和化學結構對吸附也有較大的影響。因為吸附速度受內擴散速度的影響,吸附質(溶質)分(fen)子(zi)的(de)大(da)小(xiao)與(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)孔(kong)徑(jing)大(da)小(xiao)成(cheng)一(yi)定(ding)比(bi)例(li),最(zui)利(li)於(yu)吸(xi)附(fu)。在(zai)同(tong)係(xi)物(wu)中(zhong),分(fen)子(zi)大(da)的(de)較(jiao)分(fen)子(zi)小(xiao)的(de)易(yi)吸(xi)附(fu)。不(bu)飽(bao)和(he)鍵(jian)的(de)有(you)機(ji)物(wu)較(jiao)飽(bao)和(he)的(de)易(yi)吸(xi)附(fu)。芳(fang)香(xiang)族(zu)的(de)有(you)機(ji)物(wu)較(jiao)脂(zhi)肪(fang)族(zu)的(de)有(you)機(ji)物(wu)易(yi)於(yu)吸(xi)附(fu)。
(三)極性
活性炭基本可以看成是一種非極性的吸附劑,對水中非極性物質的吸附能力大於極性物質。
(四)吸附製裁(溶質)
吸附質的濃度在一定範圍時,隨著濃度增高,吸附容量增大。因此吸附質(溶質)的濃度變化,活性炭對該種吸附質(溶質)的吸附容量也變化。
三、溶液pH的影響
溶液pH值對吸附的影響,要與活性炭和吸附質(溶質)的影響綜合考慮。
溶液pH值控製了酸性或堿性化合物的離解度,當pH值達到某個範圍時,這些化合物就要離解,影響對這些化合物的吸附。
溶液的pH值還會影響吸附質(溶質)的溶解度,以及影響膠體物質吸附質(溶質)的帶電情況。
由於活性炭能吸附水中氫、氧離子,因此影響對其他離子的吸附。
活性炭從水中吸附有機汙染物質的效果,一般隨溶液pH值的增加而降低,pH值高於9.0時,不易吸附,pH值越低時效果越好。在實際應用中,通過試驗確定最佳pH值範圍。
四、溶液溫度的影響
因為液相吸附時吸附熱較小,所以溶液溫度的影響較小。
吸附是放熱反應。吸附熱,即活性炭吸附單位重量的吸附質(溶質)放出的總熱量,以KJ/mol為單位。吸附熱越大,溫度對吸附的影響越大。
另一方麵,溫度對物質的溶解度有影響,因此對吸附也有影響。
用活性炭處理水時,溫度對吸附的影響不顯著。
五、多組分吸附質共存的影響
yingyongxifufachulishuishi,tongchangshuizhongbushidanyidewuranwuzhi,ershiduozufenwuranwudehunhewu。zaixifushi,tamenzhijiankeyigongxifu,huxiangcujinhuohuxiangganrao。yibanqingkuangxia,duozufenxifushifenbiedexifurongliangbidanzufenxifushidi。
六、吸附操作條件
因為活性炭液相吸附時,外擴散(液膜擴散)速度對吸附有影響,所以吸附裝置的型式、接觸時間(通水速度)等對吸附效果都有影響。
綜上所述,影響吸附的因素很多,應綜合分析,根據具體情況,選擇最佳吸附條件,達到最好的吸附效果。
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