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活性炭的吸附原理及使用說(shuō)明
發(fā)布時(shí)間:2017-12-29 10:51:24
來(lái)源:本站
作者:admin
點(diǎn)擊次數:2223
活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。
物理吸附主要發(fā)生在活性炭去除液相和氣相中雜質(zhì)的過(guò)程中?;钚蕴康亩嗫捉Y構提供了大量的表面積,從而使其非常容易達到吸收收集雜質(zhì)的目的。就象磁力一樣,所有的分子之間都具有相互引力。正因為如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以產(chǎn)生強大的引力,從而達到將介質(zhì)中的雜質(zhì)吸引到孔徑中的目的。必須指出的是,這些被吸附的雜質(zhì)的分子直徑必須是要小于活性炭的孔徑,這樣才可可能保證雜質(zhì)被吸收到孔徑中。這也就是為什么我們通過(guò)不斷地改變原材料和活化條件來(lái)創(chuàng )造具有不同的孔徑結構的活性炭,從而適用于各種雜質(zhì)吸收的應用。
除了物理吸附之外,化學(xué)反應也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面?;钚蕴坎粌H含碳,而且在其表面含有少量的化學(xué)結合、功能團形式的氧和氫,例如羧基、羥基、酚類(lèi)、內脂類(lèi)、醌類(lèi)、醚類(lèi)等。這些表面上含有地氧化物或絡(luò )合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應,從而與被吸附物質(zhì)結合聚集到活性炭的表面。取一個(gè)典型的例子:水處理過(guò)程中活性炭可以與水中的亞氯酸鹽發(fā)生反應使亞氯酸鹽變成氯離子形式,從而達到去除水中亞氯酸鹽的目的,使水不再有令人反感的味道和氣味。
果殼活性炭常用的活化爐的種類(lèi):
(1) 斯列普爐:又稱(chēng)鞍式爐,因其活化帶的耐火磚是馬鞍型,原為法國專(zhuān)利,20世紀50年代由原蘇聯(lián)引進(jìn)我國。后經(jīng)一系列改進(jìn),成為我國目前生產(chǎn)顆粒狀活性炭的最主要爐型。
活化氣體:水蒸氣。
主要優(yōu)點(diǎn):連續生產(chǎn)、產(chǎn)量大、質(zhì)量高、過(guò)熱蒸汽溫度高、穩定、不需外部供熱。
主要問(wèn)題:對原料要求高、造價(jià)高、技術(shù)要求高、維修費用大。
(2) 燜燒爐:
活化氣體:燃煤所產(chǎn)生的高溫煙道氣。
主要優(yōu)點(diǎn):簡(jiǎn)單投資省。
主要問(wèn)題: 耗燃料多、活化不均勻、勞動(dòng)強度大、粉塵大。
(3) 土耙爐:
活化氣體:水蒸氣(空氣)
主要優(yōu)點(diǎn):最簡(jiǎn)易爐型。
主要問(wèn)題:得率低、質(zhì)量不高、原始作坊式、污染環(huán)境。
(4) 多管爐:
活化氣體:水蒸氣
主要優(yōu)點(diǎn):不需燃料、穩定、易控制、產(chǎn)量較大。
主要問(wèn)題:活化不均勻、炭質(zhì)量不高、過(guò)熱蒸汽溫度低、耐火管易損壞、投資較大。
(5) 回轉爐:
活化氣體:煙道氣、水蒸氣
主要優(yōu)點(diǎn):連續操作、活化較均勻、適合生產(chǎn)氣相活性炭。
主要問(wèn)題:設備龐大、熱效率差、耗燃料、成品質(zhì)量較低。
(6) 沸騰爐
活化氣體:空氣、水蒸氣。
主要優(yōu)點(diǎn):氣固接觸好、活化均勻、機械化占地面積小。
主要問(wèn)題:間歇生產(chǎn)、易結渣影響正常操作、耗燃料。
(7) 多層耙式爐
活化氣體:煙道氣、水蒸氣。
主要優(yōu)點(diǎn):國外引進(jìn)大型設備、活化強度大、產(chǎn)量大。適應多種產(chǎn)品。
主要問(wèn)題:投資大、技術(shù)要求高、操作費用較高。
此外,還有多管沸騰爐、外溢流式沸騰爐、旋流噴動(dòng)活化爐、隧道窯活化爐、斜板式活化爐、等。
木質(zhì)活性炭活化爐:活化爐的型式很多。國外活性炭制造工廠(chǎng)采用的爐型主要有豎爐、轉爐和流化床爐等。
(1) 豎爐:原由幾個(gè)簡(jiǎn)單垂直的燃燒室構成,室壁砌以耐火磚。后來(lái)改進(jìn)混料,又設法控制爐內氣流的方向、速度和溫度。該爐還可用來(lái)再生回收炭。
(2) 轉爐:是最通用的臥式活化爐。
(3) 流化床爐:又稱(chēng)沸騰床爐,是固體粒子補充流體吹成懸浮狀態(tài),氣固之間傳熱、傳質(zhì)速率快,但粒子磨損大,以前常以間歇法生產(chǎn)粉炭,現已民展成連續生產(chǎn),并能制成而磨的粒炭。
使用活性炭應該注意一下幾點(diǎn):
1.使用前要清洗去除粉塵,否則這些黑色的粉塵可能暫時(shí)會(huì )影響水質(zhì)的清潔度。但建議不要直接用新鮮的自來(lái)水沖洗,因為活性炭的多孔隙一旦吸附大量自來(lái)水中的氯以及漂白粉,在隨后放置到過(guò)濾器中使用時(shí)對水質(zhì)造成的破壞,相信勿需我多言。
2.靠平時(shí)簡(jiǎn)單的清洗,是無(wú)法將活性炭的多孔隙中堵塞的雜物清潔干凈的。所以,務(wù)必定期更換活性炭,以免活性炭因“吸附飽和”而失去功效。且更換的時(shí)機最好不要等它失效以后再更換,如此方可確?;钚蕴磕懿粩嗟匕阉逑渌|(zhì)中的有害物質(zhì)去除。建議每月更換1-2次!
3.活性炭的處理水質(zhì)的效率與其處理用量相關(guān),通常為“用量多處理水質(zhì)的效果也相對好”。
4.定量的活性炭被使用后,在使用初期應該經(jīng)常觀(guān)測水質(zhì)的變化,并留意觀(guān)測結果,以作為多長(cháng)時(shí)間活性炭失效而更換的時(shí)間判斷依據。
5.在使用治療魚(yú)病的藥劑時(shí),應該暫時(shí)將活性炭取出,暫停使用。以免藥物被活性炭吸附而降低治療效 。
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