山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個型號,覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營銷全國,質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
地址:山東臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村
蜂窩活性炭果殼活性炭的優(yōu)勢
對于市場上出現(xiàn)的產(chǎn)品,我們總是會保持觀望,不過,也有一些人,會走在時代的,他們習(xí)慣于做產(chǎn)品的嘗試者,這樣的人往往可以更早的品嘗到新產(chǎn)品帶給人們的好處,現(xiàn)在,就有很多人在嘗試使用一種新型的污水廢氣活性炭。
說到污水廢氣活性炭,大家應(yīng)該不會陌生,在我們的家里,在我們的車子里,也許就放著幾袋子的活性炭,之所以放著它,是因為我們希望通過它來改變我們身處的環(huán)境,使我們的環(huán)境變得更加干凈。事實上,隨著我們周圍輻射和甲醛的越來越多,我們?nèi)祟愂遣坏貌幌朕k法來為自己創(chuàng)造一個清新的環(huán)境。但是對于那些企業(yè)管理者來說,使用活性炭卻是出于企業(yè)發(fā)展的考慮,他們希望能夠通過活性炭來提高企業(yè)的產(chǎn)品純度,使企業(yè)得到更好的發(fā)展。
在以前,人們使用的蜂窩活性炭都是煤質(zhì)活性炭,煤質(zhì)活性炭雖然吸附能力也不錯,但是,相比我們目前所說的果殼活性炭來說,它的吸附能力就顯得一般般了。這是因為什么呢,因為果殼活性炭的孔隙更小,因此過濾能力更高,很多企業(yè)使用了果殼活性炭以后,污水處理都輕易的達(dá)標(biāo)了。
污水廢氣活性炭。活性炭在時當(dāng)?shù)臈l件下經(jīng)注強(qiáng)氧化劑處理,可以提高具表面酸性基團(tuán)的相對含量,增加表面極性,從而增強(qiáng)其對極性化合物的吸附能力。常用的氧化劑有IINO。,H5O,等,實驗研究,通過對活性炭進(jìn)行強(qiáng)氧化表面處理后,對于神不同氣體和蒸汽進(jìn)行吸附,結(jié)果表明,改性活性炭對果,乙胺等的吸附容量大大降低,主要是因為活性炭表面經(jīng)過強(qiáng)氧化后缺失了大量的微孔,而對氨水和本的吸附能力卻大大增強(qiáng),這主要是因為活性炭表面氧化物的增加,因此,隨著活性炭表面氧化物的增加,具對極性分子的化學(xué)吸附也增強(qiáng),
通過還原劑對活性炭進(jìn)行表面還原處理,可以提高活性炭表面堿性基團(tuán)的相對含量,增加表面的非極性,提高活性炭對非極性物質(zhì)的吸附能力,常用的還原劑有、N、NaOH等,表面還原后的活性炭,在對染料處理時表現(xiàn)出不一樣的特性,對于陰離子染料,活性炭表面堿度和吸附效果間有著密切的聯(lián)系,吸附機(jī)理是活性炭表面無氧Lewis堿位與被吸附染料的自由電子的交互作用,而對于陽離子染料,活性炭表面的含氧官能團(tuán)起到了積極的作用,可是經(jīng)過熱處理的活性炭依然對陽離子染料有良好的吸附效果,這說明靜電吸附和色散吸附是兩種相當(dāng)?shù)奈綑C(jī)制()。
通過液相沉積的方法可以在活性炭表面引入特定的雜原子和化合物,利用這些物質(zhì)與吸附質(zhì)之間的結(jié)合作用,增加活性炭的吸附能力,在液相沉積時,浸清劑的種類是影響活性炭吸附效果的主要因素,針對不同的吸附質(zhì),可以采用不同的浸清劑對活性炭進(jìn)行處理,以得到良好的吸附效果。
值得注意的是,在對活性炭進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時,也伴隨著活性炭表面化學(xué)性質(zhì)的變化,其表面積,孔容積以及孔徑分布都會有一定的變化,這也會影響活性炭的吸附,所以,在進(jìn)行表面官能團(tuán)的改性時,針對不同的吸附條件和吸附質(zhì)采取不同的改性,要綜合考慮物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)結(jié)構(gòu)雙重變化引起的影響(9.3),吸附質(zhì)
污水廢氣活性炭的吸附效果跟吸附質(zhì)本身的性質(zhì)有著很大的關(guān)聯(lián)性,通常,在不考惠活性炭自身孔徑結(jié)構(gòu)對大分子的"篩謔”作用時,由于大分子物質(zhì)吸附能較高,所以大分子物質(zhì)更易被吸附,對于水體中的小分子有機(jī)物,分子量大的更易被活性炭吸附、
對于揮發(fā)性有機(jī)化合物、分子量越大,其去除率就越高,而可提取有機(jī)物期恰恰相反,其吸附效果是隨著分子量的減小而增強(qiáng)。這是由于揮發(fā)性有機(jī)化食物的極性較小,而可提取的有機(jī)化合物的極性比較大,由于活性炭本身的性質(zhì),可以將其看做一個非極性吸附劑,所以更易吸附水中的非極性物質(zhì)而不易
山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個型號,覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營銷全國,質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
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污水廢氣活性炭簡介: 煤質(zhì)柱狀炭是選用無煙煤為原料,加工而成的外觀呈黑色圓柱狀顆粒。 污水廢氣活性炭選用無煙煤為原料,采用工藝精制加工而成,外觀呈黑色圓柱狀顆粒;具有合理的孔隙結(jié)構(gòu),良好的吸附性能,機(jī)械強(qiáng)度高,易反復(fù)再生,造價低等特點;用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業(yè)和生活用水的凈化處理,溶劑回收方面。 煤質(zhì)柱狀活性炭特點: 煤質(zhì)柱狀活性炭外觀呈黑色圓柱狀顆粒;具有合理的孔隙結(jié)構(gòu),良好的吸附性能,機(jī)械強(qiáng)度高,易反復(fù)再生,造價低等特點。 煤質(zhì)柱狀活性炭用途: 1、有毒氣體凈化: 廢氣處理,工業(yè)和生活用水的凈化處理,溶劑回收等方面。 2、業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域: 如石化行業(yè)的無堿脫臭(精制脫硫醇)、乙烯脫鹽水(精填料)、催化劑載體(鈀、鉑、銠等)、水凈化及污水處理。 3、電力行業(yè)的應(yīng)用: 電力行業(yè)的電廠水質(zhì)處理及保護(hù)。 4、化工行業(yè)的應(yīng)用: 化工行業(yè)的化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等脂等的脫色、精制。 、食品行業(yè)的應(yīng)用: 食品行業(yè)的飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色。 6、黃金行業(yè)的應(yīng)用: 黃金行業(yè)的黃金提取、尾液回收。 7、環(huán)保行業(yè)的應(yīng)用: 環(huán)保行業(yè)的污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化;以及相關(guān)行業(yè)的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發(fā)污染控制,各種浸漬劑液的制備等。 煤質(zhì)柱狀活性炭規(guī)格: 1.0mm、1.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm、6.0mm、8.0mm其它規(guī)格可按用戶需求調(diào)節(jié)生產(chǎn)。 煤質(zhì)柱狀活性炭包裝與儲存: 25kg、50kg塑料編織袋,產(chǎn)品應(yīng)存放在室內(nèi)干燥處。
污水廢氣活性炭的分類有: 原煤破碎顆粒活性炭:適合應(yīng)用于電廠原水凈化、自來水凈化.尤其在化工污水的過濾凈化處理以及電廠鍋爐采用苦咸水的氯根處理方面,有良好的處理效果。 煤質(zhì)粉狀活性炭:主要適用于自來水的2凈化,用以吸附原水中的有機(jī)物、余氯和異味,降低濁度,改善口感,使其達(dá)到飲用水的標(biāo)準(zhǔn).該品在污水處理行業(yè)也有良好的處理效果。 煤質(zhì)柱狀活性炭:廣泛應(yīng)用于純凈水處理、電廠原水處理、電子廠用水處理、化工顏料用水處理、食品廠和制藥廠用水處理,以及污水廠生物載體、工廠及垃圾場的廢氣處理,中水回用,海水養(yǎng)殖育苗等方面。
山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。
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多孔碳材料
多孔碳材料(porogs cerbon matenat:PCM,集用具有豐富禮維紡構(gòu)材料,這類材料以濱州活性炭為代表,很早以前就被廣泛應(yīng)用為繳附劑,近年來箱君具有不同形態(tài)特征粉、粒、塊、箱、纖維及具織物,治動能轉(zhuǎn)殊的多孔帶材料的不斷開發(fā),其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷拓寬,由于該材料不僅對某熱化學(xué)反西具有明顯的催化活性,同時又可與金屬活作組分進(jìn)行展的相互作用。加名 PCM還具有成本低,比者面積和孔結(jié)構(gòu)可控,通過炭載體侑燃保從虛催化用中回收貴金屬等優(yōu)勢,因此無論是作為催化劑還是催化劑載體,需表現(xiàn)出廣銷的應(yīng)用前景,張引枝等軟催化領(lǐng)域中所用PCM的制備,特件,具催化和載體功能以及一些催化反應(yīng)的實例作了詳細(xì)的綜述,
在催化領(lǐng)域中所用PCM大致可分為普通動性炭、聚臺物衍生炭和發(fā)展復(fù)合物。早期PCM多是利用果殼,果核、木材,各種牌號的煤炭,煤供油和重質(zhì)油瀝青等原料,經(jīng)炭化和物理或化學(xué)活化制成,因天然原料所含雜質(zhì)殘留于 PCM中會催化不希望的副反應(yīng)發(fā)生,且采用天然原料不便對所得PCM的孔結(jié)構(gòu)及形態(tài)進(jìn)行調(diào)控,因此,目前PCM的制備原料多采用合成樹脂,有成纖維。
在合成聚合物時,通過選擇交聯(lián)劑或致孔劑可合成具有較大孔結(jié)構(gòu)和比者面積的共聚物,這類前驅(qū)體中所具有的較大孔隙經(jīng)炭化活化后仍可保留至終的PCM中,利用磺化苯乙烯二乙烯基苯形成的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)其聚物在氮氣中炭化至1200℃可以制得平均孔大小在30nm的各向同性硬質(zhì)炭,以糠醇,液體致孔劑二甘醇或聚乙二醇,分散劑以及固化劑對甲基苯磺酸為原料,由糖醇的部分聚合,液體成孔劑揮發(fā)可以形成狹窄的大孔,將其炭化所得的PCM中也保留了該孔結(jié)構(gòu),
PCM由于含有較多的微品,放處于棱面邊緣的碳原子較多具有較高的反應(yīng)性,易與其他元素反應(yīng)形成支配表面化學(xué)結(jié)構(gòu)的化學(xué)物種,通常主要是與氧反應(yīng)形成各種含氧官能團(tuán),通過測定活性表面積可以對這些形成官能團(tuán)活性點數(shù)量進(jìn)行估計,其程度與碳材料中的微晶點及其排列以及表面缺陷數(shù)有關(guān)。低溫?zé)崽幚?≤1500K)的活性點可能占有更高的總表面積,對活性炭來說可能達(dá)20%~40%,作為PCM之一的炭黑,表面存在的氧化物,包括有羧基,酚羥基等酸性官能團(tuán),預(yù)基、醒基以及由醌基和預(yù)基縮合形成的內(nèi)酯基等中性官能團(tuán),還包括氧萘狀化
合物等堿性氧化物。其他各種碳材料也呈現(xiàn)出類似的表面氧化物情況,
活性碳材料包括了大量的具有不同物理化學(xué)性能和不同形狀的產(chǎn)品,可以
污水廢氣活性炭是一類重要的林產(chǎn)化工產(chǎn)品,因具有的比表面積和優(yōu)良的選擇性吸附能力,在工業(yè)生產(chǎn)和人們的生活中發(fā)揮著不可或缺的作用。 我國活性炭工業(yè)經(jīng)歷了50余年的發(fā)展,取得了令人矚目的成績,尤其在生產(chǎn)設(shè)備機(jī)械化、生產(chǎn)工藝自動化、生產(chǎn)過程清潔化、生產(chǎn)能耗節(jié)約化等諸多方面都取得了令人驕傲的成果,已經(jīng)跨入世界活性炭行業(yè)的前列。我國活性炭年產(chǎn)量已超過60萬噸,出口量占一半以上,是名副其實的世界活性炭生產(chǎn)和出口的大國。
污水廢氣活性炭,是一個歷史悠久的行業(yè),是我國現(xiàn)代工業(yè)體系中一個新興的工業(yè)。活性炭之所以能經(jīng)久不衰,至今仍煥發(fā)著蓬勃的發(fā)展勢頭和活力,其應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)從傳統(tǒng)的制糖、制藥、食品、輕工、醫(yī)藥、冶金、化工、兵工等領(lǐng)域,逐漸向著與人類生存環(huán)境息息相關(guān)的環(huán)保、凈水、新能源、電子信息、原子能、生物工程、納米新材料等高新科技領(lǐng)域滲透擴(kuò)展,具有更為廣闊的新用途。因此,無論在理論研究方面,還是在制造工藝、應(yīng)用技術(shù)、產(chǎn)品開發(fā)和設(shè)備改進(jìn)等方面,始終吸引著科技人員為不斷加深對活性炭的認(rèn)識而探索。
采用活性炭厭氧流化床處理含酚廢水,可得到高達(dá)99.9%的去酚率和96.4%的CODo,去除率,因為活性炭對酚類的吸附作用與生物降解作用結(jié)合起來,發(fā)揮了兩方面的活性,載體流態(tài)化也解決了氣液分離及介質(zhì)堵塞問題。用碳酸鉀化學(xué)活化的煤矸石制得的活性炭,BET比表面積達(dá)1236m2/g.孔體積0.679cm/g、表面是疏水性的,對水溶液中酚類污染物有良好的吸附性能。活性炭對含苯酚的廢水處理是一種實用的方法,優(yōu)點是無另外的廢物和毒物,無二次污染,又可以有效地再生。研究進(jìn)口活性炭的飽和吸附容量等性能,提出生產(chǎn)脫苯酚的工藝條件及參數(shù)。在生產(chǎn)用于醫(yī)藥、染料等工業(yè)的對氨基苯酚過程中,會有大量高濃度有機(jī)廢水,可以采用Fenton試劑法降解,此法具有反應(yīng)迅速、溫度和壓力等反應(yīng)條件緩和的特點,但其缺點是利用率偏低,成本較高,還需加入均相催化劑,易引起二次污染。采用活性炭與雙氧水協(xié)同作用(活性炭作催化劑,雙氧水作氧化劑),對降解含有對氨基苯酚廢水有良好的效果:在H:O:/COD=1.0,活性炭/H2O2=0.5.pH=2的條件下,降解反應(yīng)可在180min內(nèi)結(jié)束,對氨基苯酚的去除率達(dá)74.0%,與Fenton試劑法相比較,COD去除率提高1.75倍。處理含酚廢水,以活性炭作催化劑,用濕空氣催化氧化酚是有前途的方法。與r氧化鋁上的氧化銅為催化劑作對比,經(jīng)十天運(yùn)作,用活性炭催化氧化酚的活性要高10倍。以用過的茶葉制成的活性炭可從廢水中吸附去除苯酚、磷甲酚、間甲酚、對硝基苯酚、對氯苯酚、2.4二硝基苯酚、2.4-二氯苯酚,并按以上序次增加吸附量。活性炭水處理中的應(yīng)用實例
活性炭凈水
活性炭在水處理領(lǐng)域的應(yīng)用已經(jīng)有70年左右的歷史。美國使用粉末狀活性炭去除氯酚產(chǎn)生的異味,之后活性炭逐漸成為了水處理過程中去味、除色、除臭的有效措施之一。大量研究表明,活性炭對水中的二氯苯酚、三氯苯酚、農(nóng)藥中的有機(jī)物以及消毒副產(chǎn)物二氯乙酸和三氯乙酸等都有很好的吸附效果,其凈化作用已經(jīng)得到公認(rèn)。
美國在20世紀(jì)80年代初、每年用于水處理的活性炭為2.5X10°t,并且逐年增加。我國在20世紀(jì)60年末開始關(guān)注水污染防治,且在近些年來逐步重視,相關(guān)科研機(jī)構(gòu)開展了大量的研究工作并取得了大量的成果,同時也開展了相關(guān)的實踐應(yīng)用工作。1975年,甘肅白銀金屬有限公司建成了日處理能力為3X10°m?的顆粒活性炭凈水裝置。用于凈化石油化工污染的地面水、目前仍在使用:1985年北京建成供水1.7X10m/b的水廠。目前。在上海浦東自來水廠、安亭自來水廠應(yīng)用活性炭做深度處理。自來水水質(zhì)達(dá)到直接應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn);首鋼采用活性炭處理焦化高濃度污水。處理后本質(zhì)達(dá)到排放的標(biāo)準(zhǔn)。
飲用水處理在某飲用水凈化工程中,活性美的季加量為10mgL不同投加點原水處理效果
山東臨朐縣海源活性炭廠,位于濰坊市臨朐縣冶源鎮(zhèn)西圈村,建廠多年來,經(jīng)不斷發(fā)展,現(xiàn)已成為一家綜合性濾料廠家,產(chǎn)品有:各種型號用途活性炭,廣泛應(yīng)用于污水處理、工業(yè)廢氣吸附、飲料水處理、凈水過濾、電廠水預(yù)處理、廢水回收前處理、生物法污水處理。 臨朐縣海源活性炭廠,是一家從事活性炭生產(chǎn)20年的生產(chǎn)廠家,產(chǎn)品20多個型號,覆蓋不同領(lǐng)域的活性炭使用環(huán)境,產(chǎn)品營銷全國,質(zhì)量穩(wěn)定如一,初心不改,一切為環(huán)保事業(yè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn),始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
污水廢氣活性炭超臨界流體再生法
在亞臨界或是超臨界溶劑中卻具有根強(qiáng)的溶解力。并且當(dāng)溶劑在超臨界狀態(tài)下時,壓力的微小改變可造成溶解度數(shù)量級的改變)。利用這種性質(zhì),可將超臨界流體作為萃取劑,通過調(diào)節(jié)操作壓力來實現(xiàn)溶質(zhì)的分離,即超臨界流體萃取技術(shù)(SFE),將超臨界流體萃取技術(shù)用于濡性炭的再生是利用SCF作為溶劑將吸附在活性炭上的有機(jī)污染物溶解于 SCF之中,根據(jù)流體性質(zhì)對于溫度和壓力的依賴,將有機(jī)物與SCF有效分離、達(dá)到再生的目的。這是20世紀(jì)70年代末開始發(fā)展的一項新技術(shù),再生過程可同歇操作也可連續(xù)操作。
通過理論分析與實驗結(jié)果,已證明SCF再生方法在以下幾個方面優(yōu)于傳統(tǒng)的活性炭再生方法(”):①再生溫度較低:②不改變吸附質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)和活性炭的原有結(jié)構(gòu),既便于回收吸附質(zhì)又可使活性炭無損耗:③可連續(xù)化操作:④SCF再生設(shè)備占地面積小、操作周期短,并且可以大大節(jié)約能源,但是同樣存在以下問題:①可采用SCF再生的有機(jī)物種類十分有限,限制了該技術(shù)的廣泛應(yīng)用;②由于超臨界流體于CO2,使得活性炭再生過程受到限制:③SCF再生理論研究方面,包括熱力學(xué)和動力學(xué)等尚缺乏必要的數(shù)據(jù)、有待進(jìn)一步深入研究;④SCF再生于實驗研究,中試和工業(yè)規(guī)模研究亟待進(jìn)行,以推進(jìn)該技術(shù)實際應(yīng)用的進(jìn)程。
同濟(jì)大學(xué)的陳皓等對工業(yè)廢水中的典型污染物苯進(jìn)行了超臨界CO萃取再生活性炭研究,考察了溫度、壓力、CO:流速、活性炭粒度、循環(huán)再生次數(shù)等因素對再生效率和再生速率的影響。結(jié)果表明超臨界二氧化碳對于活性炭中的苯再生效果良好。
四、微波輻射再生法
微波是指波長在1mm~1m,頻率在300MHz~300GHz范圍內(nèi)的電磁箱射,介于遠(yuǎn)紅外和無線電波之間。微波對被照物有很強(qiáng)的穿透力,可對反應(yīng)物
加熱作用。因此可以利用微波輻射產(chǎn)生高溫使活性炭上的有機(jī)污染物脫
項目 一次使用后的活性炭A 一次使用后的活性炭B
干燥 焙燒 活化 干燥 活化
表觀密度/(g/mL3) 0.616 0.546 0.493 0.584 0532 0.502
真密度 1.88 2.13 215 1.88 207 213
微孔容積/mL 0.473 0.590 0.633 0.484 0578 0613
污水廢氣活性炭的再生系統(tǒng)
水處理用活性炭經(jīng)過干燥、炭化(熱解)與活化這三個步驟使吸附質(zhì)轉(zhuǎn)化為固定碳后被除去,從而實現(xiàn)再生的目的。根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗,整個再生過程一般需要約30min,其中前15min為干燥時間,在這段時間內(nèi)炭中的水分或者一部分低沸點有機(jī)物將被脫除;之后5min是吸附質(zhì)的炭化(即高溫?zé)峤?階段,另有一部分揮發(fā)性吸附質(zhì)在這段時間內(nèi)亦將逸出;在后10min內(nèi)被吸附物質(zhì)產(chǎn)生的固定碳與活化氣體反應(yīng),使活性炭的孔徑重新開放,從而使吸附性能得到恢復(fù)。
典型水處理廠粒狀活性炭的熱再生過程是從接觸器把呈漿狀的失效炭輸送到脫水排水箱,經(jīng)120℃干燥脫水后將其轉(zhuǎn)移至一個有空氣的氣壓控制的
污水廢氣活性炭的基本晶體結(jié)構(gòu)活性炭是以碳為主要成分的吸附材料、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,既不像石墨,金剛石那樣具有碳原子按一定規(guī)律排列的分子結(jié)構(gòu),又不像一般炭化物那樣具有復(fù)雜的大分子結(jié)構(gòu),一般認(rèn)為活性炭是由類似石墨的碳。
污水廢氣活性炭基本上是非結(jié)晶性碳,它由微細(xì)的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳?xì)浠衔锊糠纸M成。活性炭初的原料如木材、煤等,經(jīng)炭化、活化等過程后,活性炭中部分碳原子之間已形成了微晶碳(活性炭的基本結(jié)晶),但是其面網(wǎng)結(jié)構(gòu)卻沒有采取石墨那樣規(guī)則性的積層結(jié)構(gòu),而是形成圖1-1(b)那樣的亂層結(jié)構(gòu)。除微晶碳外,活性炭前驅(qū)體經(jīng)炭化、活化等過程后仍然有部分未晶化的碳,活性炭被認(rèn)為是由微晶群和其他未組成平行層的單個網(wǎng)狀平面以及無規(guī)則碳組成的多相物質(zhì)。
目前,在X射線衍射分析的基礎(chǔ)上,已發(fā)現(xiàn)活性炭的微晶碳有兩種不同的結(jié)構(gòu),一種是類石墨結(jié)構(gòu)的微晶碳,其大小隨炭化溫度而變化,大小約由三個平行的石墨層所組成,其寬度約為一個碳六角形的九倍,它與石墨相比,微晶碳中平面面網(wǎng)之間排列不整齊,稱為“亂層結(jié)構(gòu)”,與石墨結(jié)構(gòu)的比較如圖1-1所示;另外一種微晶碳是由于石墨網(wǎng)結(jié)構(gòu)之間的軸向不同,面網(wǎng)之間的間距也不整齊,或石墨層間扭曲,可能因雜原子(如氧、氮等)的進(jìn)入而穩(wěn)定,碳六面網(wǎng)被空間交聯(lián)而形成無序的結(jié)構(gòu)。Riley認(rèn)為,在大部分碳材料中(包括活性炭)均含有這兩種結(jié)構(gòu)類型,而活性炭的終特性則取決于它是以哪種類型的結(jié)構(gòu)為主。
富蘭克林把除金剛石以外的碳素物質(zhì)分為容易石墨化的易石墨化碳素和難
活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)
①孔隙結(jié)構(gòu)的形態(tài)。活性炭的孔隙是在活化過程中,基本微晶之間清除了各種含碳化合物和無序碳(有時也從基本微晶的石墨層中除去部分碳)之后產(chǎn)生的孔隙,孔隙的大小、形狀和分布等因制備活性炭的原料、炭化及活化的過程和方法等不同而有所差異,不同的孔隙結(jié)構(gòu)能夠發(fā)揮出相應(yīng)的功能。1960年杜比寧把活性炭的孔分為大孔(孔徑大于50nm)、中孔(或稱過渡孔,孔徑2~ 微孔 50nm)和微孔(孔徑小于2nm)三類,這個方案已被國際純粹與應(yīng)用化學(xué)聯(lián)合會(International Union of Pure and Applied ,中孔 Chemistry,IUPAC)所接受。在活性炭中這三類大小不同的孔隙是互通的,呈樹 -大孔狀結(jié)構(gòu)。
活性炭的孔道結(jié)構(gòu) 通過高分辨透射電子顯微鏡研究表明,活性炭中的微孔是活性炭微晶結(jié)構(gòu)中彎曲和變形的芳環(huán)層或帶之間的具有分子尺寸大小的間隙。孔隙的形狀是形態(tài)各異的,使用不同的研究方法發(fā)現(xiàn):有些是一端封閉的毛細(xì)管孔或兩端敞開的毛細(xì)管孔,有些孔隙具有縮小的入口(瓶狀孔),還有一些是兩平面之間或多或少比較規(guī)則的狹縫狀孔、V形孔等。
杜比寧分類中大孔的內(nèi)表面能發(fā)生多層吸附,但在活性炭中,由于它的比例很小,所以大部分作為通路供吸附質(zhì)分子進(jìn)入吸附部位,但它可以決定吸附速率,因此在實際應(yīng)用中也是很重要的。過渡孔在很多情況下和大孔相同,也是作為吸附質(zhì)的通路從而支配吸附速率,但是過渡孔的作用卻不是單純的,它還可以作為不能進(jìn)入微孔的大分子的吸附部位。活性炭的吸附作用大部分是通
活性炭比表面積吸附現(xiàn)象發(fā)生在固體的表面,物體吸附能力的強(qiáng)弱很大程度上取決于比表面積的大小。有很多分析方法可以用來測定比表面積,其中常用的是BET法。此外還有流通法、液相吸附法、潤濕熱法。除此之外,通過置射線小角散射也能測定比表面積,但是BET法還是在測定活性炭比表面積方法中常用的。應(yīng)用此法測定的活性炭的比表面積一般為1000m2/g。
活性炭的分類
根據(jù)制造方法、外觀形狀、用途功能以及孔經(jīng)大小的不同,可以將活性炭分為不同種類。從形態(tài)來看,可以分為顆粒活性炭和粉狀活性炭,而顆粒活性酸叉可分為無定形和定形兩大類;依據(jù)原料的不同,可以將活性炭分為焦木質(zhì)、石油、煤質(zhì)和樹脂活性炭;根據(jù)使用功能的不同又可以分為液體吸附、催化性能、氣體吸附活性炭;從制造方法來劃分,又分為物理法、化學(xué)法和物理化學(xué)生活性炭。
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