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【知识】吸附/活性炭深度解析

发布日期:2018-12-05 09:57 来源:活性炭网 作者:活性炭网 浏览数:

活性炭吸附 吸附是使用固体从水中除去可溶性物质的过程。 在这个过程中,活性炭是固体。 活化的 碳 产生特别以达到一个非常大的内表面(500之间-米1500 2 /克)。 这个大的内表面使

活性炭吸附

吸附是使用固体从水中除去可溶性物质的过程。在这个过程中,活性炭是固体。活化的产生特别以达到一个非常大的内表面(500之间-米1500 2 /克)。这个大的内表面使活性炭成为吸附的理想选择。活性炭有两种变体:粉末活性炭(PAC)和颗粒活性炭(GAC)。GAC版本主要用于水处理,它可以吸附下列可溶性物质:

数据表活性炭

  • 吸附有机,非极性物质,如:
    • 矿物油
    • 苯系物
    • 聚芳烃(PACs)
    • (氯化物)苯酚
  • 卤化物质的吸附:I,Br,Cl,H en F.
  • 气味
  • 味道
  • 酵母菌
  • 各种发酵产品
  • 非极性物质(不溶于水的物质)

不同工艺中活性炭的例子:

  • 地下水净化
  • 工艺用水的脱氯
  • 游泳池的净水
  • 经处理的流出物的抛光

进度解析:

将水泵入含有活性炭的塔中,该水通过排水系统离开塔。活性炭柱的活性取决于温度和物质的性质。水不断地通过色谱柱,从而在过滤器中积聚物质。因此,需要定期更换过滤器。使用过的过滤器可以以不同的方式再生,通过氧化有机物质可以容易地再生粒状碳。活性炭的效率降低5-10%1)。在再生过程中,一小部分活性炭被破坏,必须更换。如果您使用不同的色谱柱,您可以确保您的净化系统不会完全耗尽。

吸附说明:

来自气相或液相的分子将以物理方式附着到表面,在这种情况下,表面来自活性炭。吸附过程分三步进行:

  • 宏观运输:有机物质通过活性炭的大孔系统运动(大孔> 50nm)
  • 微量传输:有机物质通过活性炭的细孔和微孔系统的运动(微孔<2nm;中孔2-50nm)
  • 吸附:有机物质在活性炭的细孔和微孔中的活性炭表面上的物理附着

吸附活性水平基于水中物质的浓度,物质的温度和极性。极性物质(=易溶于水的物质)不能或不能被活性炭除去,非极性物质可以完全被活性炭除去。每种碳都有自己的吸附等温线(见图1),在水处理业中这种等温线是由Freundlich的功能确定的。
Freundlich的功能:
x / m =每克活性炭吸附物质
Ce =浓度差(之前和之后)
Kf,n =特定常数

活性炭的第二条曲线(见图2)显示了过滤器的排气。通常我们在活性炭柱后放置紫外线消毒装置。

吸附和吸收有什么区别?

当物质附着在表面上时称为吸附,在这种情况下,物质附着在活性炭的内表面上。当物质被吸收在不同的介质中时,它被称为吸收。当将气体吸入溶液中时,称为吸收。

 
图1给出了活性炭的特定吸附等温线。在水平轴上,您可以找到浓度,在垂直轴上,您可以找到所需的碳量。您可以使用此类数据来优化列。

来源图1:

   
 

图2说明了使用列时的耗尽情况。C3点开始突破槽而C4附近的柱子不再净化了。在C3和C4之间,您需要重新生成列。

来源图2:


影响水中活性炭性能的因素:

  • 要去除的化合物的类型。具有高分子量和低溶解度的化合物被更好地吸收。
  • 要除去的化合物的浓度。浓度越高,碳消耗越高。
  • 存在其他有机化合物,这些化合物将竞争可用的吸附位点。
  • 废物流的pH值。例如,在较低pH下可以更好地除去酸性化合物。

据此,我们可以根据水中活性炭有效吸附的概率对某些化学品进行分类:

1.- 被活性炭吸附的可能性很高的化学品

2,4-d

Deisopropyltatrazine

利谷隆

甲草胺

Desethylatrazine

马拉硫磷

奥尔德林

内吸磷-O

MCPA

二正丁酯

氯丙酸

阿特拉津

1,2-二氯苯

吡草胺

谷硫磷乙基

1,3-二氯苯

2-甲基苯胺

苯达松

1,4-二氯苯

甲基萘

Biphenil

2,4-Dichlorocresol

2-甲基丁烷

2,2-联吡啶

2,5-二氯

灭草隆

邻苯二甲酸二

3,6-二氯苯酚

除草定

2,4-二氯苯

硝基苯

一溴二氯甲烷

狄氏剂

间硝基苯酚

对溴苯酚

邻苯二甲酸二乙酯

邻硝基苯酚

丁苯

2,4-Dinitrocresol

对硝基苯酚

钙Hypochloryte

2,4-二硝基甲苯

臭氧

克百威

2,6-二硝基甲苯

对硫磷

敌草隆

五氯酚

二氧化氯

硫丹

扑灭津

氯苯

异狄氏剂

西玛津

4-氯-2-硝基甲苯

乙苯

草净

2-氯酚

Hezachlorobenzene

四氯乙烯

氯甲苯

Hezachlorobutadiene

绿草

己烷

1,3,5-三

间甲酚

异艾

间二甲苯

氰草津

异辛烷

邻二甲苯

环己

异丙隆

对二甲苯

DDT

林丹

2,4-二甲苯酚

2.- 被活性炭吸附的可能性很高的化学品

苯胺

二溴-3-氯丙烷

1-戊醇

二溴

苯酚

苯甲醇

1,1-二氯乙烯

苯丙氨酸

苯甲酸

顺-1,2-二氯乙烯

邻苯二甲酸

双(2-氯乙基)醚

反式-1,2-二氯乙烯

苯乙烯

一溴二氯甲烷

1,2-二氯苯

1,1,2,2-四氯乙烷

三溴甲烷

乙烯

甲苯

四氯化碳

对苯二酚

1,1,1-三氯乙烷

1-氯丙烷

甲基异丁基酮

三氯乙烯

麦隆

4-甲基苯胺

乙酸乙烯酯

3.-具有被活性炭吸附的中等可能性化学品*:

醋酸

乐果

蛋氨酸

丙烯酰胺

乙酸乙酯

甲基叔丁基醚

氯乙烷

乙醚

甲基乙基酮

氯仿

氟利昂11

吡啶

1,1-二氯乙烷

氟利昂113

1,1,2-三氯乙烷

1,2-二氯乙烷

氟利昂12

氯乙烯

1,3-二氯丙烯

草甘膦

 

敌草克

Imazypur

 

*(对于这种化学品,活性炭仅在某些情况下有效)。

4.-用活性炭吸附的化学品不太可能有效然而,在某些情况下,例如低流量或低浓度,它可能是可行的:

丙酮

二氯甲烷

乙腈

1-丙醇

丙烯腈

丙腈

二甲基甲酰胺

丙烯

1,4-二恶烷

四氢呋喃

异丙醇

尿素

甲基氯

 

影响空气中活性炭性能的因素:

  • 要除去的化合物的类型:通常,具有高分子量,较低蒸气压/较高沸点和高折射率的化合物被更好地吸附。
  • 浓度:浓度越高,碳消耗量越高。
  • 温度:温度越低,吸附能力越好。
  • 压力:压力越高,吸附能力越好。
  • 湿度:湿度越低,吸附能力越好。

(责任编辑:活性炭网)
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