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    KK体育活性炭的组成结构及其吸附原理?添加时间:2023-07-12

      KK体育目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭、活性氧化铝、硅胶和分子筛,由于活性炭是工业及环境保护上最常用的吸附剂,所以在这里四川蜂窝活性炭小编重点介绍一下。

      活性炭是许多具有吸附性能的碳基物质的总称。活性炭种类较多,按原料来源主要分为三大类∶煤质炭、果壳类和木质类。世界各国生产的活性炭品种多达数千种,其中许多品种为专用炭,如用于脱色、脱臭和脱除有害组分的制药、制糖、味精、冶金、化工和环保等用炭。以用于从氰化浸出矿浆中吸附回收金、银的专用椰壳炭而言,现今各国也有几十个牌号。

      活性炭的原料是几乎所有的含碳物质,如煤、木材、骨头、果核、坚硬的果壳(如椰壳、核桃壳等),以及废纸浆、废树脂等,将这些含碳物质在低于878K下进行炭化,再用水蒸气或热空气进行活化处理,还有用氯化锌、氯化镁、氯化钙、磷酸来代替热蒸汽作活化剂的。活性炭经过活化处理,比表面积一般可达700~1000m²/g,具有优异和广泛的吸附能力。炭分子筛是新近开发的一种孔径均一的分子筛型活性炭新品种,孔径一般在100nm 以下,具有良好的选择性吸附能力。

      普通活性炭又分为颗粒状活性炭(粒炭)、蜂窝活性炭和粉状活性炭(粉炭),气体吸附多用粒炭或蜂窝炭,因其阻力小,而粉炭多用于水处理和液体的脱色处理。蜂窝活性炭生产厂家_耐水蜂窝活性炭_VOCs废气处理活性炭_空气净化-四川蜂窝活性炭有限公司

      近年来出现的活性碳纤维,是一种新型的高性能活性炭吸附材料,它是利用超细纤维如黏胶丝、酚醛纤维或腈纶纤维等制成毡状、绳状、布状等,经高温(1200K以上)炭化,用水蒸气活化后制成的。

      黏胶纤维价格较低,酚醛纤维价格较高。活性碳纤维的比表面积大,有的可高达2500m²/g,密度小(5~15kg/m²),微孔多而均匀。普通颗粒活性炭孔径不均一,除小孔外,还有0.01~0.1μm的中孔和0.5~5um的大孔,而活性碳纤维不但孔隙率较大,而且孔径比较均一,绝大多数为0.0015~0.003μm的小孔和中孔,因而吸附容量大,而且,由于活性碳纤维的微孔直接通向外表面,吸附质分子内扩散距离较短,所以吸附和脱附速度高,残留量少,因而使用寿命长。

      正是由于活性碳纤维具有这些结构特征KK体育,对各种无机和有机气体、水溶液中的有机物、重金属离子等具有较大的吸附容量和较快的吸附速度,其吸附能力比一般的颗粒活性炭高1~10倍,特别是对于一些恶臭物质的吸附量比颗粒活性炭要高出40倍左右。蜂窝活性炭生产厂家_耐水蜂窝活性炭_VOCs废气处理活性炭_空气净化-四川蜂窝活性炭有限公司

      活性炭是一种非极性吸附剂,具有疏水性和亲有机物的性质,它能吸附绝大部分有机气体,如苯类、醛酮类、醇类、烃类等以及恶臭物质,因此,活性炭常被用来吸附和回收有机溶剂和处理恶臭物质。同时由于活性炭的孔径范围宽,即使对一些极性吸附质和一些特大分子的有机物质,仍然表现出了它的优良的吸附能力,如在 SO2、NO。、Cl2、HS、CO2等无机气体治理中,有着广泛的用途。因此,在吸附操作中,活性炭是一种首选的优良吸附剂。

      在活性炭的诸多特性中,孔径大小是一项重要指标。由于炭能吸附碘分子的孔径最小为1.0nm,故碘值是衡量活性炭的一个重要指标。除此之外,活性炭必须具有小的孔径、大的孔隙体积和很高的比表面积。此外,用于VOCs处理的活性炭还必须具有良好的耐磨性,能在恶劣的操作环境中,多次和长时间经受剪切、压缩、碰撞等作用力而保持结构完整,和尽可能小的磨削损失。选择活性炭的种类时,主要考虑炭质强度、吸附速度和吸附容量等。对其活性、孔径、比表面积、孔容积等特点都有严格要求,选用原则取决于技术上适用、经济上便宜及货源上有保证。

      碘值是表示有机化合物中不饱和程度的一种指标,指100g物质中所能吸附(加成)碘的质量数(g)。主要用于油脂、脂肪酸、蜡及聚酯类等物质的测定。不饱和程度越大,碘值越高。活性炭的碘值是指活性炭在水溶液中吸附的碘的量。碘值与直径大于10A (1A=0.1nm)的孔隙表面积相关联,碘值可以理解为总孔容的一个指示器。碘吸附值用来表示活性炭对液体物质的吸附能力。

      糖蜜值是测量活性炭在沸腾糖蜜溶液的相对脱色能力的方法。糖蜜值被解读为孔直径大于28A的表面积。因为糖蜜是多组分的混合物,必须严格按照说明测试本参数。糖蜜值是用活性炭标样和要测试的活性炭的样品处理糖,通过计算过滤物的光学密度的比率而得。糖蜜值代表活性炭对沸腾糖蜜溶液的相对脱色能力。

      积密度是测量特定量炭的质量的方法。通过逐渐把活性炭添加到一个有刻度圆桶内至100ml,并测量其质量。该值被用于计算填充特定吸附装置所需活性炭数量。简单地说,堆积密度是活性炭每单位体积的质量。

      颗粒密度是每单位体积颗粒炭的质量,不包括颗粒以及大于0.1mm裂隙间的空间。颗粒密度是用水银置换来测定的。实际上,颗粒密度也就是人们常说的线.四氯化碳值

      四氯化碳值是总孔容的指示器,是用饱和的0℃的CCl∶气流通过25℃的炭床来测量的。在规定的时间间隔内,测量被吸附的CCl的质量直到样品的质量变化可以忽略不计为止。苯和四氯化碳都是作为易吸附气体的代表被用于对粒状活性炭的吸附性能进行评价,它是衡量颗粒活性炭对易吸附气体优劣的一把尺子。

      亚甲蓝值是指1.0g炭与1.0mg/L浓度的亚甲蓝溶液达到平衡状态时吸附的亚甲蓝的毫克数。亚甲蓝吸附值用来表示活性炭的脱色能力。

      硬度是测量活性炭机械强度的指标。质量的改变,用百分比表示。更确切地讲,硬度值是指颗粒活性炭在RO-TAP仪器中对钢球衰变运动的阻力。在炭与钢球接触过以后,通过利用筛子上的炭的质量来计算硬度值。

      磨损值是测量活性炭耐磨阻力的指标。该实验测量 MPD(磨损值)的变化,通过百分比来表示。颗粒活性炭的磨损值说明颗粒在处理过程中降低颗粒的阻力。它是通过在RO-TAP机器中将炭样品和钢球接触,测定最终的颗粒平均直径与原始颗粒的平均直径的比率来计算的。

      丁烷值是饱和空气与丁烷在特定温度和特定压力下通过炭床后,每单位质量的活性炭吸附的丁烷的量。

      活性炭中包含无机物,通常是铝和硅。灰分是研磨成粉状的碳在954℃时燃烧3h的剩余残渣。从技术角度看,灰分是活性炭矿物氧化物的组分。通常定义为在一定量的样品被氧化后的质量百分比。

      水分是测量炭所含水的多少。用Dean-Stark trap和冷凝器,在二甲苯溶液中煮沸活性炭来测量水分。为了测试水分,水被冷凝和截留在待测定臂状容器内。活性炭的水含量也可以通过在150℃下烘干3h后活性炭质量的改变来测定。水分是活性炭中被吸附的水的质量的百分比。

      (4)载银活性炭:一般以果壳活性炭为原料,以特殊工艺使之载银,含银量常为0.1~0.3%,它在水中会缓慢释放出银离子(Ag+),而银离子有杀菌作用,因此载银活性炭除了普通活性炭的吸附功能外,还具有抑制细菌繁殖的功能。净水器一定要用优质的载银活性炭,否则开始时出水中银离子会超标,而使用不长时间就不再有银溶出了。

      (2)颗粒活性炭(GAC)。这是在净水器中最常用的活性炭。颗粒越小,吸附效果越好,但水的阻力(进出口压差)越大,也容易漏炭,因此净水器制造厂应选择粒度合适的颗粒。在大型水处理设备中,常选用10~24目(Φ2.0~0.8mm),小型家用净水器由于炭柱高度短、流速快、水与活性炭接触时间短,建议选用16~32目(Φ1.3~0.6mm)。

      活性炭可去除水中嗅和味、色度、余氯、胶体、有机物(合成洗涤剂、农药、除草剂、杀虫剂、合成染料、三卤甲烷、卤乙酸、内分泌干扰物如邻苯二甲酸酯PAES等)、重金属(如汞、银、镉、铬、铅、镍等等)、放射性物质等,是净水器中使用最早、最广泛实用的净水材料。不仅一般活性炭净水器,在家用反渗透纯水机,以及多数超滤、陶瓷、KDF、UV等净水器中,都会用到活性炭。

      因为日趋严格的废气排放标准,很多项目采用一级或者二级活性炭吸附设备来确保尾气能够达标排放。但活性炭在吸附饱和后需要进行更换,而无论是柱状碳还是蜂窝碳,其更换费用都比较高昂,每次更换需要上万元的支出。因为大部分工厂的工况并不稳定,产生废气污染物的浓度时高时低,存在波峰、波谷,为此很多项目采用可跨越式活性炭设备来降低设备内的活性炭损耗,从而提高活性炭更换周期。其工艺流程图如下所示:

      其原理是通过氨气、硫化氢检测仪与电动风阀的连锁,达到如下效果:(1)当低浓度废气在经过前端处理后,氨气、硫化氢检测仪显示已达到排放标准时,PLC控制电动风阀开启,废气不经过活性炭设备直接排放;(2)当高浓度废气经过前端处理废气污染物浓度仍未达标时,控制电动风阀关闭,使废气经过活性炭吸附设备进行吸附处理,确保达标排放。

      该方法能有效延长活性炭吸附设备内活性炭的更换周期,降低活性炭的日常消耗,但是新增的旁通管道会增加项目成本,且显得突兀,不够美观。我公司生产的活性炭设备,可根据废气浓度,自动调节活性炭设备的关闭、开启,无需旁通管路,减少了项目成本,且使设备布局更加紧凑合理,其工艺流程图如下所示:

      以减少非碳成分,然后与气体反应,表面被侵蚀,产生微孔发达的结构 。由于活化的过程是一个微观

      过程,即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀 ,所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。

      表面积为500~1500m2,活性炭的一切应用,几乎都基于活性炭的这一特点。

      活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。一、物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。活性炭的多孔结构提供了大量的表面积,从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样,所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力,从而达到将介质中的杂质吸引到孔径中的目的。必须指出的是,这些被吸附的杂质的分子直径必须是要小于活性炭的孔径,这样才可能保证杂质被吸收到孔径中。这也就是为什么我们通过不断地改变原材料和活化条件来创造具有不同的孔径结构的活性炭,从而适用于各种杂质吸收的应用。二、物理吸附除了物理吸附之外,化学反应也经常发生在活性炭的表面。活性炭不仅含碳,而且在其表面含有少量的化学结合、功能团形式的氧和氢,例如羧基、羟基、酚类、内脂类、醌类、醚类等。这些表面上含有地氧化物或络合物可以与被吸附的物质发生化学反应,从而与被吸附物质结合聚集到活性炭的表面。活性炭的吸附正是上述二种吸附综合作用的结果。

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