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活性炭手冊《原理,性質,吸附能力,吸附容量發布時間:2020-05-24 00:53 次瀏覽
活性炭吸附原理
 
    活性炭的吸附能力與水溫的高低、水質的好壞等有一定關系。水溫越高,活性炭的吸附能力就越強;若水溫高達30℃以上時,吸附能力達到極限,并有逐漸降低的可能。當水質呈酸性時,活性炭對陰離子物質的吸附能力便相對減弱;當水質呈堿性時,活性炭對陽離子物質的吸附能力減弱。所以,水質的PH不穩定,也會影響到活性炭的吸附能力。
 
   活性炭的吸附原理是:在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度,再把有機物質雜質吸附到活性炭顆粒內,使用初期的吸附效果很高。但時間一長,活性炭的吸附能力會不同程度地減弱,吸附效果也隨之下降。如果水族箱中水質混濁,水中有機物含量高,活性炭很快就會喪失過濾功能。所以,活性炭應定期清洗或更換。
    活性炭顆粒的大小對吸附能力也有影響。一般來說,活性炭顆粒越小,過濾面積就越大。所以,粉末狀的活性炭總面積 ,吸附效果 ,但粉末狀的活性炭很容易隨水流入水族箱中,難以控制,很少采用。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易流動,水中有機物等雜質在活性炭過濾層中也不易阻塞,其吸附能力強,攜帶更換方便。
   活性炭的吸附能力和與水接觸的時間成正比,接觸時間越長,過濾后的水質越佳。 注意:過濾的水應緩慢地流出過濾層。新的活性炭在 次使用前應洗滌潔凈,否則有墨黑色水流出?;钚蕴吭谘b入過濾器前,應在底部和頂部加鋪2~3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質滲透進去,活性炭使用2~3個月后,如果過濾效果下降就應調換新的活性炭,海綿層也要定期更換。
 
二、影響粒狀活性炭應用的主要性質
 
    應用粒狀活性炭,尤其大量應用, 影響效果和成本的活性炭主要性質是:吸附量;壓降或床層膨脹;抗磨性;大小、水分、灰分、pH值和可溶物。
    應用較為大量的粒狀活性炭都裝在柱型設備中,就要講究壓降(壓頭損失)或床層膨脹,是設計炭柱的必要因素。壓降由微粒大小和大小分布所決定。床層膨脹由微粒大小、形狀和大小分布以及微粒密度所決定。
    大量使用粒狀活性炭時,常加水以泵輸送和以運輸帶脫水,因此要重視活性炭的損失量,講求活性炭的抗磨性。
 
 
 
 
 
三、評價活性炭的吸附能力
 
    
 
   吸附分液相吸附和氣相吸附兩類,液相吸附能力常以吸附等溫線進行評價,      氣相吸附能力以溶劑蒸氣吸附量評價。吸附等溫線表示一定溫度下吸附系統中被吸附物質的分壓或濃度與吸附量之間的關系,即當保持溫度不變,可測得平衡吸附量和分壓或濃度間的變化關系。以剩余濃度為橫軸,以活性炭單質量的吸附量為縱軸可繪出關系曲線。當保持分壓或濃度不變,可測得平衡吸附量和溫度間的變化關系,繪出關系曲線,即吸附等壓線。由于在工業裝置中少量成分吸附大致在等溫狀態下進行,所以吸附等溫線尤為重要和常用。
 
     溶劑蒸氣吸附量表示氣相吸附性能,可用顆?;钚蕴康乃穆然嘉铰实臏y定為例,在規定的試驗條件下,即規定的炭層高度、氣流比速、吸附溫度、測定管截面積、四氯化碳蒸氣濃度的條件下,持含有一定四氯化碳蒸氣濃度的混合空氣流不斷地通過活性炭,當達到吸附飽和時,活性炭試樣所吸附的四氯化碳的質量與試樣質量之百分比作為四氯化碳的吸附率?;钚蕴繎弥袑τ谖侥芰?, 用實際擬用的活性炭、操作的條件、具體的處理物進行評價測試。 
 
    活性炭的吸附量,即單位活性炭所吸附的吸附質的量,工業上也有稱為活性炭的活性,活性有兩種表示方法:靜活性-----即通常所指的吸附劑達到平衡的吸附量。動活性----是指流體混合物通過活性炭床層,其中吸附質被吸附,經一些時間的運作,活性炭床層流出的流體中開始出現含有一定的吸附質,說明活性炭床層失去吸附能力,此時活性炭上已吸附的吸附質的量,就稱為活性炭的活性。是設計大量的、經常的、重要的吸附系統所需的數據。
     用液相等溫線法測定活性炭吸附能力的標準實用方法,可用于測定原始的和再活化的和粉狀活性炭的吸什能力。
 
 
 
 
 
四、活性炭比表面積和吸附能力的關系
 
   一般來說活性炭的比表面積(BET)越大,吸附力也越大,但是有時候卻不一定。BET是用氮氣或丁烷的吸附方法測出活性炭總表面積的應用參數。按理BET越大,吸附力就越大??墒窃趯嶋H應用中這概念有局限性,因為活性炭的孔有大孔、中孔和微孔的區別,有時僅有部分的孔適合于某類大小吸附物的進入。在液相應用中,通常有機物的吸附值隨分子量(分子大?。┑奶岣叨岣?。直到分子大到不能進孔為止。 
 
    理想的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔??滋?,吸附物進不了;孔太大,使單位體積的表面積減少。在氣相應用中,小分子被吸附進入微孔。這時總表面積的概念是合用的。至于活性炭對金屬絡合物的吸附,涉及化學鍵的形成,也不是BET越大越好。
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