活性炭吸附除味箱

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浅谈活性炭吸附除味箱的吸附特性及各种应用方法

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浅谈活性炭吸附除味箱的吸附特性及各种应用方法

发布日期:2016-06-28 00:00 来源:http://www。zkyepc。com 点击:

  活性炭是由植物源含炭原料,如木屑、无烟煤、褐煤、果壳等经过高温炭化和活化制得。炭化是在隔离空气的情况下,对原料进行加热,使其分解放出水气、一氧化碳、二氧化碳和氢气等气体,形成由碳原子微晶体构成的孔隙结构。活化是在氧化剂的作用下(通常以水蒸气或二氧化碳为氧化剂),对炭化材料加热,完善其孔隙结构,成为孔隙结构发达,比表面积大的稳定的新结构,活性炭颗粒内部有无数微细的孔隙纵横相通,其孔径为1-10000nm,其比表面积可达1000m2/g以上,活性炭的这种物理特点是对有机物的吸附量比其他吸附剂大的原因。

  【活性炭比表面积和吸附能力的关系】

  活性炭其主要是以含炭量较高的物质制成,如木材、煤、果壳、骨、石油残渣等。而以椰子壳为最常用的原料,在同等条件下,椰壳活性的活性质量及特其它特性是最好的,因其有最大的比表面。

  一般来说活性炭的比表面积(BET)越大,吸附力也越大,但是有时候却不一定。

  BET是用氮气或丁烷的吸附方法测出活性炭总表面积的应用参数。按理BET越大,吸附力就越大。可是在实际应用中这概念有局限性,因为活性炭的孔有大孔、中孔和微孔的区别,有时仅有部分的孔适合于某类大小吸附物的进入。

  在液相应用中,通常有机物的吸附值随分子量(分子大小)的提高而提高。直到分子大到不能进孔为止。最理想的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔。孔太小,吸附物进不了;孔太大,使单位体积的表面积减少。

  活性炭吸附除味箱在气相应用中,小分子被吸附进入微孔。这时总表面积的概念是合用的。至于活性炭对金属络合物的吸附,涉及化学键的形成,也不是BET越大越好。

  活性炭除碳元素外,还含有氢和氧元素,氢和氧与碳以化学键结合在活性炭表面上,形成各种表面氧化物复合体,对活性炭的吸附性质有较大影响,使活性炭与吸附质分子发生化学作用,显示出活性炭在吸附过程中的选择吸附特性。

活性炭吸附除味箱

  活性炭表面遍布的各种各样的表面氧化物复合体,一般把表面氧化物分成酸性和碱性两类。活性炭表面氧化物的种类和数量与其原材料、活化条件、预处理方法及使用过程中的氧化还原反应等密切相关,其中受活化过程的影响较大,一般认为在300-500度以下用湿空气活化的活性炭以酸性氧化物为主,酸性氧化物带有酸性氧化物基团,如羧基、分烃基等,使活性炭具有极性性质,容易吸附极性较强的化合物,如苯酚、卤代烃等,阻碍了非极性物质的吸附过程,在800-900度,用空气、蒸汽或二氧化碳活化的活性炭以碱性氧化物为主,而在500-800度之间活化的则具有两性性质。

  【活性炭溶剂再生法】

  溶剂再生法是利用活性炭、溶剂与被吸附质三者之间的相平衡关系,通过改变温度、溶剂的pH值等条件,打破吸附平衡,将吸附质从活性炭上脱附下来。这种再生工艺一般通过以下三种途径来实现:改变污染物的化学性质;使用对污染物亲和力比活性炭更强的溶剂来萃取;使用对活性炭亲和力比污染物更强的物质进行置换(一般仅用于以吸附质回收为目的的使用)。根据所用溶剂的不同可分为无机溶剂再生法和有机溶剂再生法。

  无机溶剂再生法主要用无机酸(H2SO4、HCl等)或碱(NaOH等)作为再生溶剂。苯酚和对氯苯酚水溶液在活性碳上的吸附平衡关系,溶液pH值对活性炭吸附性能的影响,苯酚在固定床上的吸附和脱附动力学。同时采用间歇法和固定床连续法研究了吸附苯酚后的活性炭碱再生工艺过程,以及多次再生对活性炭再生效率的影响,探讨了碱性溶剂再生活性炭的初步规律。南京化工大学材料科学和工程学院张果金和周永璋等利用一种新型有机再生溶剂(ZL),对印染废水处理中的活性炭进行再生。该再生剂是一种无色透明复配有机溶剂,经蒸馏后能反复使用,对于一些有可回收的废热厂家具有较高的推广价值。

  溶剂再生法比较适用于那些可逆吸附,如对高浓度、低沸点有机废水的吸附。它的针对性较强,往往一种溶剂只能脱附某些污染物,而水处理过程中的污染物种类繁多,变化不定,因此一种特定溶剂的应用范围较窄。

  【电化学再生法】

  电化学再生法是一种正在研究的新型活性炭再生技术。该方法将活性炭填充在两个主电极之间,在电解液中,加以直流电场,活性炭在电场作用下极化,一端成阳极,另一端呈阴极,形成微电解槽,在活性炭的阴极部位和阳极部位可分别发生还原反应和氧化反应,吸附在活性炭上的污染物大部分因此而分解,小部分因电泳力作用发生脱附。


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