湖南煤质柱状活性炭操作方法
发布时间:
2023-04-13 18:29
湖南煤质柱状活性炭操作方法
柱状活性炭的应用是十分广泛的,在废气、废水治理中发挥着重要作用。气相吸附过程中,柱状活性炭可以作为脱硫脱硝、气体分离精制、vocs有机废气处理、油气溶剂回收等用途。在液相吸附过程中,柱状活性炭可以在污水处理、脱色过滤等方面发挥作用。
果壳活性炭炭可由许多种含炭物质制成,这些物质包括木材、锯屑、煤、焦炭、泥煤、木质素、果核、硬果壳、蔗糖浆粕、骨、褐煤、石油残渣等。其中煤及椰子壳已成为制造活性炭常用的原炓。活性炭的制造基本上分为两过程,过程包括脱水及炭化,将原料加热,在170至600℃ 的温度下干燥,並使原有的有机物大約80%炭化。过程是使炭化物活化,这是经由用活化剂如水蒸汽与炭反应来完成的,在吸热反应中主要产生由CO及H2组成的混合气体,用以燃烧加热炭化物至适当的溫度(800至1000℃),以烧除其中可分解的物质,由此产***达的微孔結构及巨大的比表面积,因而具有很强的吸附能力。
柱状活性炭可以预测,活性炭对那些没有电荷的大分子物质的吸附水平会更高;而那些带有高电荷的小分子物质不容易被活性炭吸附。分子的形状也会影响吸附,但这通常被视为次要因素。对于那些只能被活性炭(如氨、二氧化硫、硫化氢、汞蒸气和甲基碘和甲基碘)吸附的物质,操作条件的变化对吸附的影响可以忽略不计。为了提高活性炭对这些物质的吸附能力,可以选择与吸附物质发生化学反应的化合物(或其前体物质)来浸渍活性炭。
其次,是活性炭的表面化学性质,活性炭内部具有晶体结构和孔隙结构,活性炭表面也有一定的化学结构。活性炭吸附性能不仅取决于活性炭的物理(孔隙)结构,而且还取决于活性炭表面的化学结构。在活性炭制备过程中,炭化阶段形成的芳香片的边缘化学键断裂形成具有未成对电子的边缘碳原子。这些边缘碳原子具有未饱和的化学键,能与诸如氧、氢、氮和硫等杂环原子反应形成不同的表面基团,这些表面基团的存在毫无疑问地影响到活性炭的吸附性能。X 射线研究表明,这些杂环原子与碳原子结合在芳香片的边缘,产生含氧、含氢和含氮表面化合物。当这些边缘成为主要的吸附表面时,这些表面化合物就改变了活性炭的表面特征和表面性质。活性炭表面基团分为酸性、碱性和中性 3 种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、苯酚等,可促进活性炭对碱性物质的吸附;碱性表面官能团主要有吡喃酮(环酮)及其衍生物,可促进活性炭对酸性物质的吸附。