活性炭的用處非常多,活性炭吸附法是利用多孔性的活性炭,活性炭的特性是什么呢?一起來看看吧。
1、吸附特性
使水中一種或多種物質被吸附在活性炭表面而去除的方法,去除對象包括溶解性的有機物質,合成洗滌劑、微生物、病毒和一定量的重金屬,并能夠脫色、除臭、空氣凈化。
活性炭、磺化煤、沸石、焦炭等都是水處理常用的吸附劑,活性炭經過活化后碳晶格形成形狀和大小不一的發達細孔,大大增加比表面積,提高吸附能力。活性炭的細孔有效半徑一般為1-10000nm,小孔半徑在2nm以下,過渡孔半徑一般為2-100nm,大孔半徑為100-10000nm。小孔容積一般為0.15-0.90mL/g,過渡孔面積一般為0.02-0.10mL/g;大孔容積一般為0.2-0.5mL/g。
活性炭是一種很細小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質)充分接觸。當這些氣體(雜質)碰到毛細管被吸附,起凈化作用。活性炭的表面積研究是非常重要的,活性炭的比表面積檢測數據只有采用BET方法檢測出來的結果才是真實可靠的,國內有很多儀器只能做直接對比法的檢測。現階段國內外比表面積測試統一采用多點BET法,國內外制定出來的比表面積測定標準都是以BET測試方法為基礎的,請參看中國國家標準(GB/T 19587-2004)-氣體吸附BET原理測定固態物質比表面積的方法。
比表面積檢測其實是比較耗費時間的工作,由于樣品吸附能力的不同,有些樣品的測試可能需要耗費一整天的時間,如果測試過程沒有實現完全自動化,那測試人員就時刻都不能離開,并且要高度集中,觀察儀表盤,操控旋鈕,稍不留神就會導致測試過程的失敗,這會浪費測試人員很多的寶貴時間。F-Sorb 2400比表面積測試儀是真正能夠實現BET法檢測功能的儀器(兼備直接對比法) ,更重要的F-Sorb 2400比表面積測試儀是迄今為止國內完全自動化智能化的比表面積檢測設備,其測試結果與國際一致性很高,穩定性也很好,同時減少人為誤差,提高測試結果。
影響活性炭吸附的因素有:活性炭的特性;被吸附物的特性和濃度;廢水的PH值;懸浮固體含量等特性;接觸系統及運行方式等。活性炭能有效吸附氯代烴、有機磷和氨基甲酸酯類殺蟲劑,還能吸附苯醚、正硝基氯苯、萘、乙烯、二甲苯酚、苯酚、DDT、艾氏劑、烷基苯磺酸及許多酯類 和芳烴化合物。二級出水中也含有不被活性炭吸附的有機物,如蛋白質的中間降解物質,比原有的有機物更難被活性炭吸附,活性炭對THMS的去除能力較低,僅達到23-60%。活性炭吸附法與其他處理方法聯用,出現了臭氧-活性炭法、混凝-吸附活性炭法、Habberer工藝、活性炭-硅藻土法等,使活性炭的吸附周期明顯延長,用量減少,處理效果和范圍大幅度提高。
2、化學特性
活性炭的吸附除了物理吸附,還有化學吸附。活性炭的吸附性既取決于孔隙結構,又取決于化學組成。
活性炭不僅含碳 ,而且含少量的化學結合、功能團開工的氧和氫,例如羰基、羧基、酚類、內酯類、醌類、醚類。這些表面上含有的氧化物和絡合物,有些來自原料的衍生物,有些是在活化時、活化后由空氣或水蒸氣的作用而生成。有時還會生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含礦物質集中到活性炭里成為灰分,灰分的主要成分是堿金屬和堿土金屬的鹽類,如碳酸鹽和磷酸鹽等。
3、機械特性
1、粒度:采用一套標準篩篩分法,求出留在和通過每只篩子的活性炭重量,表示粒度分布。
2、靜觀密度或堆密度:應是孔隙容積和顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
3、體積密度和顆粒密度:應是孔隙容積而不應是顆粒間空隙容積的單位體積活性炭的重量。
4、強度:即活性炭的耐破碎性。
5、耐磨性:即耐磨損或抗磨擦的性能。
這些機械性質直接影響活性炭應用,例如:密度影響容器大小;粉炭粗細影響過濾;粒炭粒度分布影響流體阻力和壓降;破碎性影響活性炭使用壽命和廢炭再生。
關鍵詞:天然氣報警器