管理层需要确保提供优质的产品和服务,并有证据记录。为您的企业量身定制的软件程序是提高生产力和质量的好方法。这里描述了一些为活性炭(AC)用户和制造商设计的软件程序这些软件程序可提高生产率,质量,记录档案并解决一些难以解决的问题。

 

快速交流吸附性能预测

可用的软件可用于气相和水相AC应用,以快速确定碳是否可以解决问题,以及需要多少AC。

通常,AC用户希望从气相,蒸气,水或溶剂相中去除污染物。使用他们的污染物和浓度列表,可以使用软件快速解读AC性能。确定污染物的突破顺序和每种污染物的体积是关键信息。知道清除一定量环境污染量。该软件程序是基于1914年Michael Polanyi物理吸附模型原理开发的。到目前为止,许多科学家已经证实并推进了他的吸附模型的衍生物。1

为了打开该软件,用户选择气相或水相。要应用此软件来解决问题,用户需要安装每种化合物的分子量(最多30个目标),单个浓度(在气相或水相中),在工艺温度下的吸附物饱和浓度,每个折射率和工艺温度。当流入物和流出物相等且AC不再去除污染物时,软件设计为在平衡时提供单独的AC负载,并且AC柱突破的顺序和突破时的体积。

该软件提供用户真实过程温度和污染物浓度的信息。软件提供有关不同温度下等温线的信息。经验法则是:温度越高,交流柱洗脱越快,平衡时交流负载能力越低。与传统的美国测试协会(ASTM)测试方法相比,该软件可为应用的预期结果提供更快,更经济的AC评估。2

气相模式提供过程湿度对有机物理吸附的影响。用户输入化合物名称和湿度以获得包含三列数据的两页报告,包括化合物浓度和有和没有湿度的加载。可溶性分子是对湿度敏感。

 

ASTM等温线软件

经典的ASTM等温线测试方法不提供软件程序来解释和评估通过遵循这些标准方法获得的实验室结果。软件旨在符合ASTM测试方法,并提供自动数据计算,图形和表格输出以及数据解释和维护档案记录。3

ASTM等温线水性方法基于使用相同体积的液体接触来自几毫克至每克量的325目的增加量。将碳研磨成细粉以减少达到平衡所需的时间。研磨不会影响AC孔隙纳米尺寸结构,而是促进更快的碳使用,增加容量并更快地达到最终平衡。

将9个碳样品和空白样品放入锥形瓶中; 然后将恒定量的污染液体加入10个烧瓶中并摇动24小时。您需要执行一些初步运行以最大化碳剂量和达到平衡的时间量。消除所有污染物或没有污染物的碳剂量是无用的。理想情况下,您需要使用碳剂量,导致10-90%的污染物去除。

在摇动结束24小时或更长时间(如果需要),将碳与液体分离并测定液相污染物。图1和表1中提供了水性等温线数据集和数据Freundlich图(Log-Log)的示例。如果您手动完成所有这些计算和绘图,则可能需要两到三个小时,可能导致错误。软件提供自动计算,绘图和归档,提高信息准确性。

此外,该软件可用于ASTM,美国水工协会(AWWA)和其他基于等温线的方法 - 例如用于评估AC脱色性能的方法。

 

ASTM颗粒尺寸分布软件

使用标准方法可以很好地控制质量,因为它们可以统一来自不同实验室的数据。同样,ASTM有一个精心设计的交流粒度分布标准方法,但将原始数据处理留给用户。我们提供符合ASTM标准的设计软件,该软件提供表格和图形输出并解释数据,以及维护的计算机档案。一个例子的数据集和在图2和表2中累积的图形输出被示出4

市政饮用水厂通常根据以下方法购买颗粒活性炭(GAC):平均粒径,有效尺寸和均匀系数。规格旨在通过GAC床获得水重力流量术语定义如下:

  • 平均粒径是AC的性质,其影响压降。MPD是粒状吸附剂的加权平均粒度(毫米),其通过将尺寸分数中保留的百分比乘以相应的平均筛孔,然后将这些值相加并除以100来计算。
  • 有效尺寸是以毫米为单位的颗粒尺寸,相当于累积颗粒尺寸分布曲线的10%。
  • 均匀系数是在累积粒度分布曲线上对应于60%更细的粒径与在相同分布曲线上对应于10%更细的粒径的比率。

知道GAC粒度分布是必要的,以便在填充的AC床中提供气体或液体的适当接触。粒度分布的变化可以影响通过床深度的压降和给定尺寸的床中的吸附速率。较小的颗粒提供更快的动力学和更尖锐的质量传递区域,在平衡时具有更高的AC负载能力。

通常,将100克GAC放在具有底部收集盘的金属丝网筛上,并在Ro-Tap上摇动10分钟。确定并记录每个屏幕上的权重以便进入软件程序。重要的是不要遮挡屏幕; 如果一个颗粒粘在金属丝网筛网上,这会阻止其他颗粒使用这条路径进入堆叠下面的下一个较小尺寸的筛网。这可以通过接收GAC和干表观密度(AD)来避免。如果AD低于0.350,则仅使用50克材料为屏幕设定充电; 较高的AD应使用100克。在Ro-Tap摇晃之前,切勿在顶部屏幕上放置超过200毫升的空间。

微米尺寸的颗粒对于丝网尺寸来说太小。微米尺寸通过激光微米尺寸分布完成; 本文不涉及此软件。

 

ASTM硬度和磨损数

该软件还有助于GAC ASTM硬度值测定方法的生产率。在热再激活后,硬度对于重复使用GAC非常重要。制造商可以通过改变熔炉的活化时间来制造一系列产品 - 例如,产品的密度可以在0.8到0.2 g / cc之间变化。产品硬度范围最高0.8 g / cc,最低0.2 g / cc。此外,0.2g / cc具有最高的总孔体积和0.8g / cc的最低总孔体积。这些密度 - 硬度活动权衡允许制造商为不同市场提供最佳产品。

磨损比硬度更具攻击性。与ASTM硬度相比,它使用的钢球比硬质盘更多,并且在Ro-Tap上的振动时间更长。例如,您可以进行两次硬度为95的样品,但在磨损硬度测试方法后磨损为84和94。

编者注:请务必在我们11月的期刊中阅读本文的其余部分,其中第二部分将讨论折射率测定和GAED表征和益处。