?活性炭表面化学性质的影响及表面化学改性

活性炭表面化学性质的影响及表面化学改性

活性炭的表面化学性质由活性炭表面官能团的种类和数量决定，表面化学性质差异影响活性炭的化学吸附性能。温度能影响扩散速度和吸附平衡，提高温度能提高扩散速率，加快到达吸附平衡的时间，但升高温度会导致吸附量下降，吸附操作时宜将温度控制在40℃以内。通过对活性炭进行表面化学改性，可以改变活性炭对VOCs的吸附能力吸附选择性。SHEN等的研究表明，氨化可以使活性炭表面碱性官能团增加，氧化可以使活性炭表面酸性官能团增加。

KIM等研究了不同酸和碱浸渍改性椰壳活性炭对多种VOCs的吸附性能，发现磷酸浸渍改性的活性炭对PhH、 C7H8、C8H10等VOCs吸附性能提高。活性炭吸附法处理含颜料工业废水纺织工业尤其是近年来服装工业和造纸业的发展以及生产过程中产生的废水处理的不彻底，导致了颜料工业废水的排放量越来越大，由于该类型工业废水中的成分十分复杂，并且浓度大，色质深，很难单用活性炭来进行处理。刘耀源等分别利用H2SO4/H2O2、NaOH改性玉米秸秆活性炭，发现用H2SO4/H2O2改性后的活性炭，降低了其对 C7H8等弱极性、非极性物质的吸附量，而用NaOH改性能提高其对甲醛等极性物质的吸附能力。

LI等用氨水浸渍改性活性炭，发现改性后的活性炭对邻C8H10等疏水性VOCs的吸附能力要强于酸改性。蜂窝活性炭—***的喷漆房废气处理活性炭吸附能力强：引起废气处理活性炭特有的蜂窝结构，可以使废气充分的与蜂窝活性炭接触，增加其吸附能力，并且所使用的吸附设备体积小，更换时比较方便，吸附后的气体能够到达排放标准。负载金属改性是通过负载在活性炭上的金属单质或金属离子与吸附质之间较强的结合力，来提高活性炭吸附分离性能的方法。一般认为，负载金属改性能改变活性炭表面的化学性质，进而改变活性炭的极性，使得活性炭的吸附以化学吸附为主，增加了吸附的选择性。

LU等在200℃的低氧条件下用Co浸渍改性活性炭，发现改性后的活性炭对 C7H8吸附性能显著提高。负载金属改性活性炭技术目前主要应用在处理甲醛、 C7H8等分子量小的污染物上，对一些大分子量VOCs的应用有待进一步研究。

活性炭技术特点

活性炭技术特点

（1）结构合理

吸附芯为笼型结构，具有活性碳纤维用量少，处理风量大的特点，可大幅度降低有机废气处理成本。

（2）吸附率高

由于活性碳纤维的比表面积特性，决定了其吸附率可高达95%以上。采用专利技术可以实现多级吸附，可以达到极高的吸附率，是目前国际上能够达到苛刻的环保排放要求的吸附装置。

（3）运行能耗低、费用低

由于活性碳纤维的脱附、再生能耗低，再加上活性碳纤维缠绕芯的气流阻力小、风机功率小，所以在运行中活性碳纤维有机废气净化回收装置的气耗和电耗均比较低。

（4）全自动控制、无人值守运行

采用可编程序控制器***控制，集成电磁阀、托气缸执行动作，可靠性高。按照工艺流程设计的模拟盘显示，运行状况可以一目了然，并设计有故障检测及指示功能。可靠性强、操作简单、便于维护。

（5）安全可靠、适用于有***场所

采用防爆风机、防爆泵。控制柜、气动柜采用正压防爆技术，外部信号通过安全栅连接，系统接地，确保了装置的安全性。

?活性炭之脱金炭的热再生

活性炭之脱金炭的热再生

脱金炭酸性后，其活性可***到50~60%，而热再生后其活性可***到85%以上，有的甚至比新炭的活性还好。酸性可用稀盐酸或HNO3(浓度1~5%)于常温下在专门酸洗槽中，经2~4小时洗涤，便可除去炭上钙锌等化合物，而用90~93℃的热酸溶液则可去除钙、锌、镍的化合物以及大部分硅。满足当前国内VOCs污染实际治理工程的实际需要，正确引导行业规范活性炭在挥发性有机物（VOCs）净化中的应用，显得至关重要。如果炭的细孔被硅酸盐严重堵塞，只有使用HF水溶液方能奏效。

脱金炭的热再生通常在外热回转炉内完成，其过程包括干燥，炭化和气化几个阶段，它可以起到以下作用：

首先，使有机吸附物在加温阶段解吸挥发;

第二，在600~700℃条件下使有机污染物炭化;

第三，炭形成新的微孔，增加比表面积;

第四 ，在炭的微孔内形成新的活化点，增加活性。