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关于活性炭的一些介绍?

2023-12-15 09:31:43
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关于活性炭的一些介绍?

 活性炭(activated Carbon)是一种黑色多孔的固体炭质。活性炭主要成分为碳,并含有少量氧、氢、硫、氮、氯等元素,在结构上是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,堆积密度低,比表面积大具有很好的吸附性能,是用途较广的一种工业吸附剂。普通活性炭的比表面积在500~1700m2/g间。

 

 活性炭在元素组成方面,80%-90%以上由碳组成,这也是活性炭为疏水性吸附剂的原因。活性炭中除I碳元素外,还包含布两类掺和物:一类是化学结合的元素,主要是氧和氢,这些元素是由于未炭化而残留在炭中,或者在活化过程中,外来的非碳元素与活性炭表面化学结合,如用水蒸气活化时,活性炭表面被氧化或水蒸气氧化;另一类掺和物是灰分,它是活性炭的无机部分,几种活性炭的元素组成 。活性炭行家可以看出,活性炭还含有少量的氢和氧,氯化锌法活性炭中含有少量的CI。

 活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的材料,如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳等。这些含碳材料在活化炉中,在高温和压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中,巨大的表面积和复杂的孔隙结构逐渐形成,而所谓的吸附过程正是在这些孔隙中和表面上进行的,活性炭中孔隙的大小对吸附质有选择吸附的作用,这是由于大分子不能进入比它孔隙小的活性炭孔径内的缘故。

 活性炭是由含炭为主的物质作原料,经高温炭化和活化制得的疏水性吸附剂。活性炭含有大量微孔,具有巨大的比表面积,能很好地去除色度、臭味,可去除二级出水中大多数污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。影响活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和浓度;废水的PH值;悬浮固体含量等特性;接触系统及运行方式等。活性炭吸附是城市污水处理中的处理技术,被广泛的应用。

 活性炭能吸附氯代烃、磷和氨基甲酸酯类杀虫剂,还能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏剂、烷基苯磺酸及许多酯类和芳烃化合物。二级出水中也含有不被活性炭吸附的物质,如蛋白质的中间降解物质,比原有的物质更难被活性炭吸附,活性炭对THMS的去除能力较低,仅达到23-60%。活性炭吸附法与其他处理方法联用,出现了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工艺、活性炭-硅藻土法等,使活性炭的吸附周期明显延长,用量减少,处理效果和范围大幅度提高。

 活性炭是一种很细小的炭粒,有很大的表面积,而且炭粒中还有较小的孔——毛细管。这种毛细管具有很好的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。当这些气体(杂质)碰到毛细管被吸附,起净化作用。活性炭的表面积研究是非常重要的,活性炭的比表面积检测数据只有采用BET方法检测出来的结果才是真实的,国内有很多仪器只能做直接对比法的检测。现阶段比表面积测试统一采用多点BET法,制定出来的比表面积测定标准都是以BET测试方法为基础的,请参看中国标准(GB/T 19587-2004)-气体吸附BET原理测定固态物质比表面积的方法。比表面积检测其实是比较耗费时间的工作,由于样品吸附能力的不同,有些样品的测试可能需要耗费一整天的时间,如果测试过程没有实现自动化,那测试人员就时刻都不能离开,并且要高度集中,观察仪表盘,操控旋钮,稍不留神就会导致测试过程的失败,这会浪费测试人员很多的宝贵时间。F-Sorb 2400比表面积测试仪是能够实现BET法检测功能的仪器(兼备直接对比法),F-Sorb 2400比表面积测试仪是迄今为止国内自动化智能化的比表面积检测设备,其测试结果一致性很高,稳定性也很好,同时减少人为误差,提高测试结果准确性。


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