活性炭過濾器分固定床、移動床及流動床三種類型。固定床濾速一般采用8-20m/h,活性炭用高溫水蒸氣清洗再生或熱再生,回收率可達80-94%。
活性炭是一種用途廣的工業(yè)吸附劑,它是利用木炭、各種果殼和煤等作為原料,通過物理和化學(xué)方法對原料進行破碎、過篩、催化劑活化、漂洗、烘干和篩選等一系列工序加工制造而成?;钚蕴孔?900年問世以來,其應(yīng)用歷程當(dāng)中經(jīng)歷了兩件大事,一是在20世紀(jì)20年代次世界大戰(zhàn)中被用于制造;二是在20世紀(jì)40年代數(shù)以百計的自來水廠用活性炭脫臭。活性炭的吸附性源于其特的分子構(gòu)造,活性炭的內(nèi)部有很多孔隙,每克活性炭的內(nèi)部孔隙如果鋪展開來可達到500~1700平方米,正是這種特的內(nèi)部構(gòu)造,使得活性炭具有的吸附能力,活性炭的應(yīng)用非常廣泛,活性炭經(jīng)過高溫活化及特殊造孔徑調(diào)節(jié)技術(shù)處理,使其具備了廣大的比表面積及豐富的與室內(nèi)有害氣體分子大小相匹配的孔隙結(jié)構(gòu),于吸附、苯系物、氨、氡、TVOC、等數(shù)十種有害物質(zhì)等、所有對人體有害的氣體及空氣中的浮游。具有吸味、去毒、除臭、去濕、防霉、、凈化等綜合功能,在吸附有害氣體的同時,殺滅霉菌、大腸、金葡萄球菌、膿菌等致病菌,抑制流行原的傳播,室內(nèi)環(huán)境污染。
活性炭的含炭量、比表面積、灰分含量及其水懸浮液的pH值皆隨活化溫度的提高而增大?;罨瘻囟扔?,殘留的揮發(fā)物質(zhì)揮發(fā)愈完全,微孔結(jié)構(gòu)愈發(fā)達,比表面積和吸附活性愈大。
活性炭中的灰分組成及其含量對炭的吸附活性有很大影響?;曳种饕蒏2O、Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、Al2O3、P2O5、SO3、Cl-等組成,灰分含量與制取活性炭的原料有關(guān),而且,隨炭中揮發(fā)物的去除,炭中的灰分含量增大。
活性炭孔隙結(jié)構(gòu):
活性炭是由石墨微晶、單一平面網(wǎng)狀碳和無定形碳三部分組成,其中石墨微晶是構(gòu)成活性炭的主體部分?;钚蕴康奈⒕ЫY(jié)構(gòu)不同于石墨的微晶結(jié)構(gòu),其微晶結(jié)構(gòu)的層間距在0.34~0.35nm之間,間隙大。即使溫度高達2000 ℃以上也難以轉(zhuǎn)化為石墨,這種微晶結(jié)構(gòu)稱為非石墨微晶,絕大部分活性炭屬于非石墨結(jié)構(gòu)。石墨型結(jié)構(gòu)的微晶排列較有規(guī)則,可經(jīng)處理后轉(zhuǎn)化為石墨。非石墨狀微晶結(jié)構(gòu)使活性炭具有發(fā)達的孔隙結(jié)構(gòu),其孔隙結(jié)構(gòu)可由孔徑分布表征?;钚蕴康目讖椒植挤秶軐?,從小于1nm到數(shù)千nm。有學(xué)者提出將活性炭的孔徑分為三類:孔徑小于2nm為微孔,孔徑在2~50nm為中孔,孔徑大于50nm為大孔。
磷酸等酸性活化劑制備的活性炭表面以酸性基團為主 ,對堿性物質(zhì)吸附較好;KOH、K2CO3等堿性活化劑制備的活性炭表面以堿性基團為主,適合于吸附酸性物質(zhì);而采用CO2、H2O等物理活化方法制備的活性炭表面官能團總體呈中性。
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