活性炭吸附的原理及应用
活性炭是一种多孔性的含炭物质, 它具有高度发达的孔隙构造, 活性炭的多孔结构为其提供了大量的表面积,能与气体(杂质)充分接触,从而赋予了活性炭所特有的吸附性能,使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。就象磁力一样,所有的分子之间都具有相互引力。正因为如此,活性炭孔壁上的大量的分子可以产生强大的引力,从而达到将有害的杂质吸引到孔径中的目的。但不是所有的活性炭都能吸附有害气体,只有当活性炭的孔隙结构略大于有害气体分子的直径,能够让有害气体分子完全进入的情况下(过大或过小都不行)才能达到最佳吸附效果。
详细来说,活性炭的吸附原理如下:
1、活性炭的空隙结构非常发达,发达的空隙结构就为活性炭提供了大的比表面积,可以与被吸附物质充分的接触,因此可以使活性炭达到吸收杂质的目的。
2、活性炭的吸附也取决的分子的运动,因为空气的气体分子一直都在做无规则的运动,因此活性炭可以更好的吸附。
3、活性炭的表面和内部有很多的孔是相互连接的,在孔的整个空间上都存在着吸附力,这些吸附力可以将被吸附的分子吸附进孔内,因此活性炭具有很强的吸附力。
活性炭的吸附原理,活性炭具有一种强烈的“物理吸附”和“化学吸附”的作用,可将某些有机化合物吸附而达到去除效果,利用这个原理,我们就能很快而有效地去除水族箱水质中的有害物质、臭味以及色素等等,使水质获得直接而迅速的改善。
我国活性炭的应用已经十分广泛了,主要应用在如下几个领域:
1)在废气处理中的应用
气相吸附中常使用颗粒活性炭,通常是让气流通过活性炭层进行吸附。
仪器室、空调室、地下室及海底设施中的空气,由于外界污染或者受密闭环境中人群活动的影响,常含有体臭、吸烟臭、烹饪臭、油、有机及无机硫化物、腐蚀性成分等,造成精密仪表腐蚀或影响人体健康。
化工厂、皮革厂、造漆厂以及使用各种有机溶剂的工程排出的气体中,含有各种有机溶剂、无机及有机硫化物、烃类、氯气、油、汞及其他对环境有害的成分,可以用活性炭进行吸附以后再排放。
2)在水处理中的应用
活性炭最早用于去除生活用水的臭味。活性炭能去除水中产生臭味的物质和有机物,在给水处理厂中,活性炭吸附法又起完善水质的作用。采用的设备是以粒状活性炭为滤料的滤池,其构造及工作情况和普通快滤池相似,运行过程中须定期反复冲洗,以除去炭层中的悬游物。
其他再生
粒状活性炭吸附容量耗尽后再生,常用的方法是加热法,废炭烘干后在850°C左右的再生炉内焙烧。颗粒活性炭每次再生约损耗5~10%,且吸附容量逐次减少。
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