活性炭吸附作用力是指吸附劑與吸附質(zhì)來間在棉量方面的相互作用,承相這種相互作用的是電子,在發(fā)生吸附時,隨翁巢附刑表面和吸附質(zhì)分子中性質(zhì)的不同,其相互作用的組合狀況也不同。相互作用分為5案,作敦分散力相互作用,偶極子榻互作用、氫鍵,修電吸引力有其價健。
指致分散力倫敦(1ondonF)發(fā)現(xiàn)的力,是5種相互作用力中弱的,伯救方普遍存在于原子和分子網(wǎng),包括惰性似子、分子網(wǎng)也都存在,在活性炭吸附中也是非常重要的吸附作用力,由于其與在可見光和紫外光領(lǐng)域中的光分散有關(guān),所以稱之為分散力。
除了倫敦分散力之外,偶極子相互作用也是一個相當微弱的相互作用力。表面上電負性不同的原子化學結(jié)合在一起時,由于電角性的差異導致對電子吸引強弱的不同產(chǎn)生電子的偏移,電子向電負性較大的一邊集中分布。于是在相互結(jié)合的原子之間產(chǎn)生稱作偶極矩的極矩p=gr,在有這種偶極子的表面原子組或者有極性的表面官能團與具有偶極子的分子之間,引發(fā)力的作用。這種力就叫做偶極子的相互作用,
氯鍵的強度一般為范德華力的5~10倍,其產(chǎn)生于一個氮原子與兩個以上的其他原子結(jié)合的過程中,通常,固體表面上多多少少存在一些類似于羧基,氨基,羥精等含有氫原子的極性官能團,這些官能團中的氮原子易與吸附分子申電負性大的氧,硫,氮等非其價電子對形成直線形的氮鍵。同樣,表面官能團中的氧,氮、氟等原子中非其價電子對的存在,使其易與吸附分子的極性官能團的氯原子形成無鍵。
靜電引力是很強的相互作用。目前對于產(chǎn)生電位的機理還不是太清楚,但即使固體,液體等是絕,接觸時表面仍會產(chǎn)生靜電,電量少卻能形成很強的電場。因此,這種老面經(jīng)常帶電的結(jié)果就使在發(fā)生吸附時產(chǎn)生了靜電引力。
表面能夠發(fā)生氧化、還原、分解等反應的吸附劑,容易與吸附質(zhì)之間形成具價鏈,可產(chǎn)生非常強有力的吸附作用。
活性發(fā)涌過氧化,還原等手段進行處理,改變其表面官能團的性質(zhì)。比表面積的大小以及孔徑,但是由于置換基的種類以及濃度能夠改變表面的化學性質(zhì)及物理性質(zhì),所以能夠從多種常劑、溶質(zhì)所組成的溶液中有選擇性地吸附某種南質(zhì)的表面),
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)做出應有的貢獻,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
8-16目活性炭基本上是非結(jié)晶性碳,它由微細的石墨狀微晶和將它們連接在一起的碳氫化合物部分組成?;钚蕴砍醯脑先缒静摹⒚旱?,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
8-16目活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)
①孔隙結(jié)構(gòu)的形態(tài)?;钚蕴康目紫妒窃诨罨^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用化學聯(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管孔或兩端敞開的毛細管孔,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)分子進入吸附部位,但它可以決定吸附速率,因此在實際應用中也是很重要的。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入微孔的大分子的吸附部位?;钚蕴康奈阶饔么蟛糠质峭?br/>
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)做出應有的貢獻,始終將青山綠水作為自己產(chǎn)品質(zhì)量的要求。
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溶劑回收通常應用小容量固定床吸附器,在大多數(shù)情況下均是立式圓簡形過濾器、炭料層高度多為50~100cm,更高的炭層則不常見,污水廢氣處理活性炭料層常常堆積在由石英礫石或者其他陶瓷材料構(gòu)成的支撐層之上,這種一來可形成活性炭與置于設(shè)備底部的金屬絲網(wǎng)或多孔飾網(wǎng)直接接觸,從而使被凈化的空氣能較為均勻地分配。這樣支撐層具有蓄熱器的功能,它可在水蒸氣再生的過程中使其加熱,而后又把熱量傳給空氣,再傳熱使炭層干燥,眾所周知,惰性陶瓷球同時可作為不固定的羅底織物層的支承層的設(shè)備,
常用柱形活性炭顆粒作填料,因為由于這種形狀可以使之建立沒有通路形成的密實層。在大多數(shù)情況下、被凈化氣體的流向是自下而上,為了快速吸附蒸氣(例如氯代經(jīng)類)、物流的線速度約為50cm/s,而對于吸附其他溶劑的戴氣、則其線速度約為30cm/s。在回收極易揮發(fā)的溶劑時,可降低物流速度,同時需要轉(zhuǎn)移空氣流中的熱量,熱量的轉(zhuǎn)移通常是借助于在炭料中配置冷卻蛇管來實現(xiàn)。
某些溶劑在同熱的或者潮濕的活性炭接觸的情況下,會發(fā)生局部分解。例如在用水燕氣再生時,如含氯烴類可分解出鹽酸,醚類可被水解山東臨朐縣海源活性炭廠,而丙酮,丁酮或者甲基異丁基酮這樣的酮類可生成乙酸、二乙酰或者其他的裂解產(chǎn)物。在這些場合利用鋼制成的設(shè)備或是山陶瓷砌成的或者用合成涂料涂層的吸附器。如果空氣中含有腐蝕組分,需在吸附之前去除掉。
回收裝置的計劃
(1)基本裝置工藝圖6-7是溶劑回收裝置的基本工藝具代表性的一例。吸附裝置按活性炭的種類、性質(zhì)、裝填方法等不同而有不同的操作性。因此,在要求回收有充分的經(jīng)濟效果及防治公害機能的場合,對吸附裝置要詳細研究,
為了決定溶劑回收方法,至少要正確了解下列三項數(shù)據(jù),
①被處理的氣體量、濕度、溫度、溶劑成分以及溶劑濃度等原始氣體條件