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吸附是指液體或氣體附著集中于固體表面的作用,一般的活性炭都能發(fā)生這種作用。吸附與吸收不同,吸收是指讓液體或氣體進(jìn)入固體的內(nèi)部的原子結(jié)構(gòu)中,但活性碳并不具備這樣的能力,它的吸附作用只是一個表面現(xiàn)象,所以只發(fā)生于它的表面。
活性炭吸附劑的性質(zhì)活性炭的比表面積越大,吸附能力就越強(qiáng);活性炭是非極性分子,易于吸附非極性或極性很低的吸附質(zhì);活性炭吸附劑顆粒的大小,細(xì)孔的構(gòu)造和分布情況以及表面化學(xué)性質(zhì)等對吸附也有很大的影響。②吸附質(zhì)的性質(zhì)取決于其溶解度、表面自由能、極性、吸附質(zhì)分子的大小和不飽和度、附質(zhì)的濃度等
山東臨朐縣海源活性炭廠,地址:濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,主要產(chǎn)品 蜂窩活性炭,柱狀活性炭 ,顆?;钚蕴?用于凈化及氣相吸附,工業(yè)廢氣吸附,烤漆房,海運等行業(yè)水質(zhì)凈化處理,如何客觀地評價活性炭的優(yōu)劣?根據(jù)活性炭處理對象和應(yīng)用于不同的工藝情況,確定是選用煤質(zhì)活性炭還是木質(zhì)活性炭,是選用顆?;钚蕴窟€是粉末活性炭,并收集活性炭基本資料,如碘值、亞甲藍(lán)、強(qiáng)度、孔隙率、漂浮率、灰分、粒度、水分、堆重等。除了《凈水用煤質(zhì)顆?;钚蕴俊稧B/T7701.4-1997國家標(biāo)準(zhǔn)的部分指標(biāo)值,此外還應(yīng)收集企業(yè)的經(jīng)營狀況,如年產(chǎn)量、年產(chǎn)值、企業(yè)規(guī)模、經(jīng)營管理水平、生產(chǎn)工藝、工程業(yè)績等,在價格適中的同時考慮貨源充足,來源方便,進(jìn)行初步評價。煤質(zhì)顆粒活性炭選用無煙煤為原料,采用的工藝精制而成,外觀為黑色不定型顆粒。具有空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá),比表面積大,吸附能力強(qiáng),機(jī)械強(qiáng)度高,床層阻力小,化學(xué)穩(wěn)定性能好,易再生,經(jīng)久耐用等優(yōu)點。
本產(chǎn)品是以椰殼粉末活性炭為吸附材料,采用高分子粘結(jié)材料將其粘附在無紡布的基體之上而制成,可有效吸附各種工業(yè)廢氣,如苯、甲苯、二甲苯、甲醛、氨氣、二氧化硫等。主要用于制作活性炭口罩,亦可作為鞋墊,廣泛用于化工、制藥、油漆等行業(yè),防毒除臭效果顯著。
山東臨朐縣海源活性炭廠,地址:濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,主要產(chǎn)品 蜂窩活性炭,柱狀活性炭 ,顆?;钚蕴?用于凈化及氣相吸附,工業(yè)廢氣吸附,烤漆房,活性炭吸附容量主要是以Freundrich方程作為評價依據(jù):在Freundrich吸附等公式中,k值是表征活性炭吸附容量的一個參數(shù),k值越大,吸附容量越大。1/n是吸附容量指數(shù),反映隨著濃度的增加,活性炭吸附容量增加的速度,1/n越高則在高濃度時吸附容量越大,而在低濃度時吸附容量顯著降低,如果1/n越小則從低濃度到高濃度都比較容易吸附?;钚蕴坑糜诮o水處理,有機(jī)物濃度偏低,因此1/n不宜過大,且當(dāng)1/n>2的活性炭,物質(zhì)則難于被吸附。2.活性炭動態(tài)吸附容量
山東臨朐縣海源活性炭廠,地址:濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,主要產(chǎn)品 蜂窩活性炭,柱狀活性炭 ,顆粒活性炭 用于凈化及氣相吸附,工業(yè)廢氣吸附,烤漆房,吸附過程:由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力,當(dāng)此固體表面與氣體接觸時,就能吸引氣體分子,使其濃聚并保持在固體表面,此現(xiàn)象稱為吸附。利用固體表面的吸附能力,使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸,廢氣中的污染物被吸附在固體表面上,使其與氣體混合物分離,達(dá)到凈化目的。其實質(zhì)是一個吸附濃縮的過程。(2)脫附+催化燃燒:活性炭接近飽和后,對活性炭進(jìn)行脫附再生(熱空氣脫附),脫附產(chǎn)生高濃度有機(jī)廢氣進(jìn)行催化燃燒使得廢氣得到凈化。根據(jù)廢氣性質(zhì)和回用價值性,也可使用蒸汽脫附,再經(jīng)過冷凝器冷凝成液體然后分離,分離回收有機(jī)溶劑。
活性炭是一種很細(xì)小的炭粒 有很大的表面積,而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管。這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸。當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管被吸附,起凈化作用?;钚蕴康谋砻娣e研究是非常重要的,活性炭的比表面積檢測數(shù)據(jù)只有采用BET方法檢測出來的結(jié)果才是真實可靠的,國內(nèi)目前有很多儀器只能做直接對比法的檢測,現(xiàn)在國內(nèi)也被淘汰了。目前國內(nèi)外比表面積測試統(tǒng)一采用多點BET法,國內(nèi)外制定出來的比表面積測定標(biāo)準(zhǔn)都是以BET測試方法為基礎(chǔ)的,請參看中國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態(tài)物質(zhì)比表面積的方法。比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作,由于樣品吸附能力的不同,有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時間,如果測試過程沒有實現(xiàn)完全自動化,那測試人員就時刻都不能離開,并且要高度集中,觀察儀表盤,操控旋鈕,稍不留神就會導(dǎo)致測試過程的失敗,這會浪費測試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400比表面積測試儀是真正能夠?qū)崿F(xiàn)BET法檢測功能的儀器(兼?zhèn)渲苯訉Ρ确ǎ?,更重要的F-Sorb 2400比表面積測試儀是迄今為止國內(nèi)完全自動化智能化的比表面積檢測設(shè)備,其測試結(jié)果與國際一致性很高,穩(wěn)定性也很好,同時減少人為誤差,提高測試結(jié)果性。
活性炭吸附的主要特點
吸附劑:能有效地從氣體或液體中吸附其中某些成分的固體物質(zhì)。
吸附劑可按孔徑大小、顆粒形狀、化學(xué)成分、表面極性等分類,如粗孔和細(xì)孔吸附劑,粉狀、粒狀、條狀吸附劑,碳質(zhì)和氧化物吸附劑,極性和非極性吸附劑等。
常用的吸附劑有以碳質(zhì)為原料的各種活性炭吸附劑和金屬、非金屬氧化物類吸附劑(如硅膠、氧化鋁、分子篩、天然黏土等)。
活性炭與其它吸附劑如硅膠、活性白土、沸石以及各種樹脂類吸附劑相比較時,具有許多特點。
屬于非極性吸附
是疏水性的非極性吸附劑,能選擇性地吸附非極性物質(zhì),而對不飽和的含碳化合物,如含雙鍵或三鍵的化合物,選擇性吸附的能力小。
硅膠、礬土類吸附劑是極性(親水性)吸附劑,對極性分于的選擇性吸附能力大,即對不飽和的含碳化合物的吸附力大。例如,以活性炭和硅膠作為色譜柱,分離溶于石油醚溶液中的肉桂酸、硬脂酸和軟脂酸的混合物時,吸附的次序兩者恰好相反。
杜賓寧認(rèn)為,在活性炭的吸附中,由于活性炭的非極性的性質(zhì),只有范德華力中的彌散力的作用引起物理吸附。這種彌散力的產(chǎn)生是由于在任何分子(包括非極性分子)之間負(fù)電荷在電子云不同點上發(fā)生偶然的瞬時集聚而引起的。這特點使活性炭較適合于對有機(jī)化合物的吸附,特別是芳香族化合物。因此,活性炭吸附有如下規(guī)律:
對芳香族化合物的吸附優(yōu)于對非芳香族化合物的吸附,如對苯的吸附優(yōu)于對環(huán)己烷的吸附;
對帶有支鏈的烴類吸附,總是優(yōu)于對直鏈烴類的吸附;
對有機(jī)物中含有和不含有無機(jī)基團(tuán)的吸附不一樣,凡含有無機(jī)基團(tuán)的總是低于不含有無機(jī)基團(tuán)的化合物。如對吡啶的吸附總是低于對苯的吸附;
對分子量大的和沸點高的化合物的吸附總是分子量小的和沸點低的化合物,等等。
比表面積大
活性炭的比表面積大,而平均孔徑小,說明活性炭主要是微孔?;钚蕴康谋缺砻娣e不同,吸附性能也不同,一般比表面積大的,吸附能力也大,但是,比表面積相同的活性炭,吸附能力也可能有很大差別,這是由于活性炭的孔隙形狀和孔徑分布、表面化學(xué)性質(zhì)和灰分含量不同等原因所放。
有較發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)
活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),除活性炭分子篩以外,孔徑分布范圍較廣,因此,能吸附分子大小不同的各種物質(zhì),但選擇性的吸附分離效果較差。吸附質(zhì)分子的大小與活性炭孔隙大小相對應(yīng)時有利于吸附。有人認(rèn)為,當(dāng)活性炭的孔隙半徑比吸附質(zhì)分子的半徑大3-4倍時,有利于吸附。液體分子一般比氣體分子大,一般過渡孔較發(fā)達(dá)的活性炭有利于液相吸附,例如,糖用炭適用于除去糖液個的大分子雜質(zhì);微孔發(fā)達(dá)的活性炭適用于氣相吸附,對于低濃度的和低沸點的氣體和蒸汽的吸附能力也是很大的。
孔徑大小相近,比表面積相同的兩種活性炭,對分子雖相同的化合物進(jìn)行吸附時,吸附能力往往不同,這可能與活性炭的孔隙形狀、表面性質(zhì)和活性炭與吸附質(zhì)的親合力有關(guān)。