生产活性炭的原料主要由煤、果壳、椰壳、核桃壳、杏壳、枣壳等原料制成,这些原料有个共同点就是含有大量的碳元素,这些含有碳材料在活化炉中,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,生成巨大的表面积和复杂的孔隙结构,活性炭的吸附过程正是在这孔隙中和表面上进行的。柱状颗粒活性炭滤料性状: 粉状或粒状的多孔无定形炭。柱状颗粒活性炭滤料特性: 微孔结构发达,比表面积和吸附活性大。柱状颗粒活性炭滤料应用: 污水处理、电极、烟气治理等。去味活性炭是活性炭的一种很细小的炭粒,有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔,毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,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)碰到毛细管就被吸附,起净化作用。
活性炭制造,选择工艺、原料不同,产品的吸附性能或催化性也有很大的差别。选择适合的原料和工艺条件能够制造出具有适用于各种用途的孔径结构和表征特性的活性炭。活性炭(性能)技术指标及表征特性常用性能指标:粒度、碘吸附值、亚蓝吸附值、灰分、水分、强度、填充比重、PH值、吸附率,按材质分类:椰壳炭、木质(木屑)炭、煤质炭、果壳炭、竹炭,按形状分类:无定型颗粒炭、柱状炭、粉末炭、球形炭、蜂窝炭。活性炭由于具有较强的吸附性,广泛应用于生产、生活中。柱状颗粒活性炭滤料的吸附除了物理吸附,还有化学吸附。活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。活性炭吸附是建立在常规给水处理基础上,一般设置在砂过滤之后,也可与砂滤料组成双层滤料过滤或以活性炭过滤代替砂过滤。
柱状颗粒活性炭滤料吸附气体的原理:
吸附现象是发生在两个不同的相界面的现象,吸附过程就是在界面上的扩散过程,是发生在固体表面的吸附,这是由于固体表面存在着剩余的吸引而引起的,吸附可分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附:是由于吸附剂与吸附质分子之间的静电力或范德华引力导致物理吸附引起的,当固体和气体之间的分子引力大于气体分子之间的引力时,即使气体的压力低于与操作温度相对应和饱和蒸气压,气体分子也会冷凝在固体表面上。
化学吸附:亦称活性吸附,是由于吸附剂表面与吸附质分子间的化学反应力导致化学吸附,它涉及分子中化学键的***和重新结合。在吸附过程中,物理吸附和化学吸附之间没有严格的界限,同一物质在较低温度下往往是化学吸附。
柱状颗粒活性炭滤料吸附气体以物理吸附为主,但由于表面活性剂的存在,也有一定的化学吸附。
二、活性炭吸附气体的能力与温度的关系:
1、温度越高,分子的相对运动越快,越不容易被束缚,就越不容易被吸附。
2、温度越低,吸附能力越强,吸附的速度越慢,吸附的时间也越长。
3、在零下30度到400度时效果好,500度以后吸附能力几乎为零。
所以,活性炭吸附气体的能力随温度升高而变弱。
三、柱状颗粒活性炭滤料吸附气体的选择:
随着温度的上升,活性炭吸附气体能力变弱,所以一般客户都会在吸附温度造成的吸附时间和吸附能力上有个更佳的工艺选择。
柱状颗粒活性炭滤料通常被认为是无定形碳,活性炭又被认为是属于微晶类的碳系。 X 射线衍射研究显示,活性炭中包含的石墨微晶是粒径尺寸 1~3 nm 的结晶。柱状颗粒活性炭滤料一种经特殊处理的炭,将有机原料(果壳、煤、木材等)在隔绝空气的条件下加热,以减少非碳成分(此过程称为炭化),然后与气体反应,表面被侵蚀,产生微孔发达的结构 (此过程称为活化)。由于活化的过程是一个微观过程,即大量的分子碳化物表面侵蚀是点状侵蚀 ,所以造成了活性炭表面具有无数细小孔隙。活性炭表面的微孔直径大多在2~50nm之间,即使是少量的活性炭,也有巨大的表面积,每克活性炭的表面积为500~1500m2,活性炭的一切应用,几乎都基于活性炭的这一特点。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。柱状颗粒活性炭滤料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。
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