活性炭的吸附原理
活性炭(英语:Active charcoal),亦称活性碳(英语:Active carbon)、活化炭(英语:Activated charcoal;Activated char)或活化碳(英语:Activated carbon),是黑色粉末状或颗粒状的碳物质。活性炭在结构上由于微晶碳是不规则排列,在交叉连接之间有细孔,在活化时会产生碳组织缺陷,因此它是一种多孔碳,堆积密度低,比表面积大,也是做一个过滤器的主要物料。
活性炭的制作
活性炭的主要原料几乎可以是所有富含碳的有机材料,如煤、木材、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等。这些含碳材料在活化炉中,在高温和一定压力下通过热解作用被转换成活性炭。在此活化过程中,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,具有无比的表面积,能有效地去除色度、臭味,可去除二级出水中大多数有机污染物和某些无机物,包含某些有毒的重金属。
活性炭的原理
1、过滤原理
活性炭过滤器是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程,被截留的悬浮物充塞于活性炭间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小,随活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗,可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强,纳污能力增加,截污量增大。同时,活性炭滤层孔隙越大,水中悬浮物越能被更深地输送至下一层活性炭滤层,在有足够保护厚度的条件下,悬浮物可以更多地被截留,使中下层滤层更好地发挥截留作用,机组截污量增加。
从严格的理论上讲,活性炭所具有的对悬浮物的截留能力来自活性炭所提供的表面积。流速低时,机组的过滤能力主要地来自活性炭的筛除作用,而流速快时,过滤能力来自活性炭颗粒表面的吸附作用,在过滤过程中活性炭所提供的颗粒表面积越大,对水中悬浮物的附着力越强。
2、吸附原理
根据吸附过程中活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同,可将吸附分为两大类:物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。在吸附过程中,当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附;当活性炭分子和污染物分 子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关,与活性炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱,对污染物分子的结构影响不大,这种力与分子间内聚力一样,故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。
由于化学键强,对污染物分子的结构影响较大,故可把化学吸附看做化学反应,是污染物与活性炭间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移,而不是简单的微扰或弱极化作用,是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。
吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程,分子的自由能会降低,因此,吸附过程是放热过程,所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同,它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。
活性炭吸附技术在国内用于医药、化工和食品等工业的精制和脱色已有多年历史。20世纪70年代开始用于工业废水处理。生产实践表明,活性炭对水中微量有机污染物具有的吸附性,它对纺织印染、染料化工、食品加工和有机化工等工业废水都有良好的吸附效果。一般情况下,对废水中以BOD、COD等综合指标表示的有机物,如合成染料、表面性剂、酚类、苯类、有机氯、农药和石油化工产品等,都有特的去除能力。所以,活性炭吸附法已逐步成为工业废水二级或三级处理的主要方法之一。
椰壳黄金活性炭选用椰壳为原料,采用转炉活化工艺并经风选、破碎、筛分等处理精制而成,具有强度高粒度均匀,微孔结构发达、对金氰络合物选择性吸附强、容易解析可多次再生,反复使用。它对贵重金属有的吸附性能,主要用于炭浆法、堆浸法的黄金提取和冶金工业中贵金属的分离、提取。如在黄金冶炼中,特别是炭浆法,对浸法提金工艺有好的效果。主要用于炭浆法提取黄金及其它贵重金属的提取。低口矿,高得率回收黄金,是金矿理想的活性炭。 椰壳黄金活性炭用途: 主要用于堆浸法或炭浆法提取黄金冶金工业中贵金属的分离和提取,目前是用于饮用水的净化、除氯、除藻、吸氧、催化载体方面效果好的一种活性炭,可用于净水器、虑芯填充物等净水设备;可用于碳浆法,堆浸法和黄金提取以及冶金工业中贵金属的分离和提取,也可用于水质净化。 椰壳黄金活性炭适用范围: 产品主要用于饮用水、纯净水、制酒、饮料、工业污水的净化、脱色、脱氯、除臭;也可用于炼油行业的脱硫醇等。 产品特征: 1、微孔非常的发达,多。 2、具有很强的饱和后再生的的特点。 3、强度比较的高,不易被粉碎。 4、吸附性非常的好,能够吸附污水中的大量微粒。 5、具有很高的实用性和净水效果
椰壳活性炭的应用: 1、气相吸附中常使用椰壳颗粒活性炭,通常是让气流通过活性炭层进行吸附。根据吸附装置中活性炭层所处状态的不同,吸附层有固定层、移动层和流动层几种。但是,在电冰箱和汽车内的脱臭器之类小型吸附器中,依靠气体的对流和扩散进行吸附。除了颗粒活性炭以外,活性炭纤维和活性炭成型物也正在气相吸附中得到日益广泛的应用。 2、仪器室、空调室、地下室及海底设施中的空气,由于外界污染或者受密闭环境中人群活动的影响,常含有、吸烟臭、烹饪臭、油、有机及无机硫化物、腐蚀性成分等,造成精密仪表腐蚀或影响人体健康。可用活性炭进行净化,除去杂质成分。 3、椰壳活性炭可用于化工厂、皮革厂、造漆厂以及使用各种有机溶剂的工程排出的气体中,含有各种有机溶剂、无机及有机硫化物、烃类、、油、汞及其他对环境有害的成分,可以用活性炭进行吸附以后再排放。原子能设施中排出的气体中,含有放射性的氪、氙、碘等物质,用活性炭将它们吸附干净以后再行排放。煤、重油燃烧生成的烟气中,含有二氧化硫及氮氧化物,它们是污染大气、形成酸雨的有害成分,也可以用活性炭将它们吸附除去。 4、椰壳活性炭用于精制气体的用例还很多,例如、香烟过滤嘴、冰箱除臭器、汽车尾气处理装置等,都是利用活性炭的吸附性能,将气体中有毒成分、对人体不利的成分或有臭味的成分除去。例如,在香烟过滤嘴中加入100~120ng活性炭以后,能将烟气中对人体有害的成分除去很大一部分。 5、脱硫醇活性炭:用作炼油厂催化装置汽油脱硫醇(脱臭)催化剂的载体。 6、维尼纶触媒活性炭:用于化工行业作为催化剂的载体,如作为醋酸乙烯触媒载体等。 7、味精精制活性炭:用于味精生产过程中母液的脱色精制,也可用于精细化工产品的脱色精制。 8、香烟过滤嘴活性炭:用于卷烟行业香烟过滤嘴中,祛除香烟中的焦油、等有毒有害物质。 9、柠檬酸活性炭:用于柠檬酸、氨基酸、胱氨酸等各种酸的脱色、精制、去味。 10、直接饮用水处理活性炭:活性炭用于家庭直接饮用水、自来水厂水处理、桶装水生产的深度水净化。 a、即使有再好的空气净化活性炭产品,人在封闭的室内时间过长,也易导致一些病症。对于用户来说,要时常注意开窗通风,平时多注意锻炼身体。 b、椰壳活性炭用量,原理上是越多越好,使用量越大吸附的有害气体越多,特别是家里有老人或孕妇儿童更要多用!但应该从经济方面考虑适合的空气净化炭用量。 椰壳活性炭已日渐被人们所认知,更被冠以除甲醛能手空气产品等很多美名.随着生活水平的提高,空气质量的好坏对人身体产生的影响也越发被关注,这时的人们也更多的把健康生活看的越来越重,所以说活性炭这种绿色产品也必将成为人们生活中的必需品,购买活性炭将会被视为一种健康投资。
椰壳净水活性炭选用进口椰壳为原料,采用物理法精制而成。具有耐磨强度好,吸附性能高,使用时间久等特点,对纯净水、高纯水的制造有好的效能,是热电、啤酒、饮料及高纯水设备的理想材料。 椰壳净水活性炭经炭化、活化精制而成,外型为不定型颗粒,具有机械强度高,孔隙结构发达,比表面积大,吸附速度快,吸附容量高,易于再生,等特点。 椰壳净水活性炭适用范围: 产品主适用于饮用水、纯净水、制酒、饮料、工业污水的净化、脱色、脱氯、除臭;也可用于炼油行业的脱硫醇等。 产品特征: 1、微孔非常的发达,多。 2、具有很强的饱和后再生的的特点。 3、强度比较的高,不易被粉碎。 4、吸附性非常的好,能够吸附污水中的大量微粒。 5、具有很高的实用性和净水效果
34椰壳活性炭是一种经特别处理的炭,具有无数细小孔隙,外表积无穷,每克活性炭的外表积为500-1500平方米。活性炭由很强的物理吸赞同化学吸附功用,并且还具有效果。效果即是利用了其无穷的面积,将物吸附在活性炭的为空中,然后阻挠物的吸收。同时,活性炭能与多种化学物质联系,然后阻挠这些物质的吸收。
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36 活性炭炭化料只要通过“活化”进程才能变成真实的活性炭,而活化进程恰是活性炭制作技术中主要的制作孔隙结构的进程。缺少了这个进程的炭化料能够说几乎没有任何吸附功用,使消费者受害不浅。炭化料因为没有进行活化造孔的进程,所以外表要比活性炭光亮,且色彩发白,略有金属光泽,手感上要比活性炭硬,且分量也重很多。还有相当一部分的假冒活性炭选用的是残次质料搀硅藻土烧制,其碳含量极低,大部分为无活性的物质,这种碳色彩相对较白,手感十分重,颗粒长度较长,强度也很高,相互磕碰会发出相似陶瓷敲击时的洪亮声响,用手掰开会发现断面上有白色细小颗粒,
37椰壳活性炭
38采用椰子壳为原料精制而成,外形为不定形颗粒,具有机械强度高,孔隙结构发达,比表面积大,吸附速度快,吸附容量高,易于再生,等特点。
39主要用于食品、饮料、酒类、空气净化活性炭和高纯饮用水的、去除水中重金属、除氯及液体脱色。并可广泛用于化学工业的溶剂回收和气体分离等。
40净化空气用活性炭
41净化空气用的活性炭的微孔直径,是略大于有毒有害气体分子直径,才具备对有毒有害气体的吸附能力。影响空气净化活性炭使用寿命的关键因素:使用环境中有害物质的总量大小以及脱附的频率。由于活性炭吸附有害气体的质量可以接近甚至达到其本身的质量,而在普通家庭空间空气中,有害气体的质量远远小于活性炭的使用量。因此,只要经常将活性炭放置在太阳下爆晒,活性炭就可以长期使用。
42木质柱状活性炭
43特 点:采用木屑、椰壳等为原料,经粉碎、混合、挤压、成型、干燥、炭化、活化而制成。
44性:采用非粘结成型活性炭专有技术。改变传统用、淀粉等传统粘结剂成型的办法。不含粘结剂成份,完全靠炭分子之间的亲和力和原料本身的性质。科学配方,制作而成,有效避免炭孔堵塞,充分发挥丰富发达炭孔的吸附功能。
45性:由于采用木屑、椰壳为原料,制成的柱状活性炭比传统的煤质柱状炭灰份低、杂质少、气相吸附值、CTC占优势。产品孔径分布合理,达到吸附与脱附,从而大大提高产品的使用寿命(平均2-3年),是普通煤质炭的1.4倍。有柱状和球形颗粒等规格。
适用性:①、气相吸附 ②、回收(苯系气体、二、醋酸纤维行业中的回收) ③、杂质和有害气体去除,废气回收 ④、炼油厂、加油站、油库过量汽油回收