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磷酸等酸性活化剂制备的活性炭表面以酸性基团为主 ,对碱性物质吸附较好;KOH、K2CO3等碱性活化剂制备的活性炭表面以碱性基团为主,适合于吸附酸性物质;而采用CO2、H2O等物理活化方法制备的活性炭表面官能团总体呈中性。 [5]吸附机理
活性炭吸附是指利用活性炭的固体表面对水中的一种或多种物质的吸附作用,以达到净化水质的目的。活性炭的吸附能力与活性炭的孔隙大小和结构有关。一般来说,颗粒越小,孔隙扩散速度越快,活性炭的吸附能力就越强。
吸附能力和吸附速度是衡量吸附过程的主要指标。吸附能力的大小是用吸附量来衡量的,吸附速度是指单位时间内单位重量的吸附剂所吸附的量。在水处理中,吸附速度决定了吸附剂与污水的接触时间。 [6]活性炭发生的主要是物理吸附,大多数是单层分子吸附,其吸附量与被吸附物的浓度服从朗格缪尔单分子层吸附等温方程
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大量应用在低浓度、大风量的各类有机废气净化系统中。被处理废气在通过蜂窝活性炭方孔时能够充分与活性炭接触,对各种废气吸附效率可达80%,可广泛用于净化处理含有甲苯,二甲苯、苯、等苯类、酚类、脂类、醇类醛类等有机气体、恶臭味气体和含有微量金属的各类气体。采用蜂窝活性炭的环保设备废气处理净化效率高,吸附床体积小,设备能耗低,能够降低造价和运行成本,净化后的气体完全满足环保排放要求。
2、风阻率小
蜂窝活性炭能代替柱状以及颗粒活性炭主要的原因就是其风阻系数小(可达到0、8m/s),可让废气稳进稳出,不影响后续废气排进量,对机器寿命影响将到 有优良的吸附、脱附性能以及气体动力学性能。
3、蜂窝活性炭在废气处理中常用规格
1)废气处理中常用的蜂窝活性炭按孔径大小或孔数来分,可分为三种:
大孔(5mm,400孔)风阻小,过滤速度快
中孔(3mm,625孔)风阻及过滤速度适中
小孔(1.5mm,1600孔)效果 ,常用
2)废气处理中常用的蜂窝活性炭按尺寸大小来分,可分为三种:
100*100*100mm(为常用)
100*100*50mm
50*50*100mm
3)废气处理中常用的蜂窝活性炭按耐水属性来分,可分为两种:
耐水蜂窝活性炭(适用于空气湿度高,或前面为水喷淋且无干燥装置的工艺)
不耐水蜂窝活性炭(适用于空气湿度不高)
4、蜂窝活性炭在废气处理中常用的技术指标
活性炭是由石墨微晶、单一平面网状碳和无定形碳三部分组成,其中石墨微晶是构成活性炭的主体部分。活性炭的微晶结构不同于石墨的微晶结构,其微晶结构的层间距在0.34~0.35nm之间,间隙大。即使温度高达2000 ℃以上也难以转化为石墨,这种微晶结构称为非石墨微晶,绝大部分活性炭属于非石墨结构。石墨型结构的微晶排列较有规则,可经处理后转化为石墨。非石墨状微晶结构使活性炭具有发达的孔隙结构,其孔隙结构可由孔径分布表征。活性炭的孔径分布范围很宽,从小于1nm到数千nm。有学者提出将活性炭的孔径分为三类:孔径小于2nm为微孔,孔径在2~50nm为中孔,孔径大于50nm为大孔。 [5]活性炭中的微孔比表面积占活性炭比表面积的95%以上,在很大程度上决定了活性炭的吸附容量。中孔比表面积占活性炭比表面积的5%左右,是不能进入微孔的较大分子的吸附位,在较高的相对压力下产生毛细管凝聚。大孔比表面积一般不超过0.5m2/g,仅仅是吸附质分子到达微孔和中孔的通道,对吸附过程影响不大。 [5]
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