柱狀活性炭的吸附原理
- 字號(hào) + -
柱狀活性炭在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度，再把有機(jī)物質(zhì)雜質(zhì)吸附到活性炭顆粒內(nèi)，使用初期吸附效果很好，但時(shí)間一長(zhǎng)，柱狀活性炭的吸附能力就會(huì)有不同程度的減弱，如果水族箱中水質(zhì)不好，水中有機(jī)物含量高，柱狀活性炭很快就會(huì)喪失過(guò)濾能力，所以柱狀活性炭須定期清洗或更換。
影響柱狀活性炭吸附能力的條件因素有哪些？
柱狀活性炭的吸附能力與水的溫度和水質(zhì)的干凈程度有一定關(guān)系。
水溫越高，柱狀活性炭的吸附能力就越強(qiáng)，當(dāng)水超過(guò)30度時(shí)，吸附能力就達(dá)到了上限，會(huì)有逐漸減小的可能。
如果水質(zhì)呈酸性，柱狀活性炭對(duì)陰離子物質(zhì)的吸附能力就會(huì)減小，如果水質(zhì)呈堿性，柱狀活性炭對(duì)陽(yáng)離子的吸附能力就會(huì)減小，也就是說(shuō)，水質(zhì)的ph值，對(duì)柱狀活性炭的吸附能力也有一定影響。 活性炭比表面積和吸附能力的關(guān)系：一般來(lái)說(shuō)活性炭的比表面積（BET）越大，吸附力也越大，但是有時(shí)候卻不一定。BET是用或丁烷的吸附測(cè)出活性炭總表面積的應(yīng)用參數(shù)。按理BET越大，吸附力就越大?？墒窃趯?shí)際應(yīng)用中這概念有局限性，因?yàn)榛钚蕴康目子写罂?、中孔和微孔的區(qū)別，有時(shí)僅有部分的孔適合于某類大小吸附物的。在液相應(yīng)用中，通常有機(jī)物的吸附值隨分子量（分子大?。┑亩Ｖ钡椒肿哟蟮讲荒苓M(jìn)孔為止。的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔?？滋。轿镞M(jìn)不了；孔太大，使單位體積的表面積。在氣相應(yīng)用中，小分子被吸附微孔。這時(shí)總表面積的概念是合用的。至于活性炭對(duì)金屬絡(luò)合物的吸附，涉及化學(xué)鍵的形成，也不是BET越大越好。
柱狀活性炭的吸附能力跟與水接觸的時(shí)間成正比，接觸時(shí)間越長(zhǎng)，過(guò)濾后的水質(zhì)越佳，柱狀活性炭在頭次使用時(shí)須先清洗干凈，黑水流出，柱狀活性炭在裝入過(guò)濾器前應(yīng)在頂部和底部鋪上2-3厘米厚的海綿，能有效防止大顆粒雜質(zhì)滲透進(jìn)去，柱狀活性炭使用一段時(shí)間后，根據(jù)其吸附能力需要定期更換，海綿層也要定期更換。
大氣治理，化工廠廢氣凈化，車(chē)間異味吸附，涂裝車(chē)間凈化等都離不開(kāi)柱狀活性炭。
活性炭是一種很細(xì)小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細(xì)小的孔——毛細(xì)管.這種毛細(xì)管具有很強(qiáng)的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質(zhì))充分接觸,當(dāng)這些氣體(雜質(zhì))碰到毛細(xì)管就被吸附,起凈化作用。活性炭吸附的實(shí)質(zhì)是利用活性炭吸附的特性把低濃度大風(fēng)量廢氣中的有機(jī)溶劑吸附到活性炭中 ?；钚蕴课椒ㄖ饕糜诘蜐舛葰鈶B(tài)污染物的脫除。
有機(jī)廢氣VOC---初效過(guò)濾---活性炭吸附----精密過(guò)濾----潔凈空氣
工作原理（1）均流段：廢氣活性炭吸附裝置有特別設(shè)計(jì)的風(fēng)口，廢氣廢氣由進(jìn)風(fēng)口導(dǎo)入，經(jīng)氣流擴(kuò)散，在均流段內(nèi)廢氣被平均分布，使廢氣廢氣均勻進(jìn)入預(yù)處理段。
2）預(yù)處理：預(yù)處理采用了多目不銹絲網(wǎng)，具有很強(qiáng)的吸附過(guò)濾能力。氣流在此部分被壓縮、膨脹，使廢氣中大顆粒因慣性作用與絲網(wǎng)碰撞而凝聚過(guò)濾，使流出預(yù)處理段后的廢氣粒子濃度大大降低。同時(shí)其它雜質(zhì)在預(yù)處理段中能被截留，也有一定的防火功能.（3）強(qiáng)吸附：強(qiáng)吸附段采用了進(jìn)口專用廢氣過(guò)濾材料，使廢氣粒子與材料中玻璃纖維發(fā)生碰撞被吸附，廢氣在過(guò)濾材料內(nèi)進(jìn)一步干化成粉，當(dāng)材料飽和后，取出拍打清潔即可回用。(4)（B型） 除味層：選用專用圓柱狀低阻高效活性炭，具有大比表面積，微孔結(jié)構(gòu)，高附容量，高表面活性炭的產(chǎn)品，廢氣與具有大表面的多孔性的活性炭接觸,廢氣中的有機(jī)溶劑污染物被吸附,使其與氣體混合物分離而起到凈化作用。
當(dāng)廢氣由風(fēng)機(jī)提供動(dòng)力，負(fù)壓進(jìn)入吸附箱后進(jìn)入柱狀活性炭吸附層，由于元杰活性炭表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)活性炭吸附劑的表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，柱狀活性炭2.jpg使其濃聚并保持在活性炭表面，此現(xiàn)象稱為吸附。利用活性炭吸附劑表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性活性炭吸附劑相接觸，廢氣中的污染物被吸附在活性炭表面上，使其與氣體混合物分離，凈化后的氣體高空排放。
柱狀活性炭可處理凈化多種有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物：苯類、酮類、醇類、醚類、烷類及其混合類有機(jī)廢氣、酸性廢氣、堿性廢氣；主要用于制藥、冶煉、化工、機(jī)械、電子、電器、涂裝、制鞋、橡膠、塑料、印刷及環(huán)保脫硫、除臭和各種工業(yè)生產(chǎn)車(chē)間產(chǎn)生的有害廢氣的凈化處理。
煤質(zhì)柱狀活性炭常常被用作吸附劑使用在工業(yè)水、氣體吸附等行業(yè)中。在煤質(zhì)柱狀炭的吸附作用中，根據(jù)煤質(zhì)柱狀炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類：物理吸附和化學(xué)吸附(又稱活性吸附)。
在吸附過(guò)程中，當(dāng)煤質(zhì)柱狀炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時(shí)稱為物理吸附; 當(dāng)煤質(zhì)柱狀炭分子和污染物分子之間的作用力是化學(xué)鍵時(shí)稱為化學(xué)吸附。物理吸附的吸附強(qiáng)度主要與煤質(zhì)柱狀炭的物理性質(zhì)有關(guān)，但與煤質(zhì)柱狀炭的化學(xué)性質(zhì)基本無(wú)關(guān)。由于范德華力較弱，對(duì)污染物分子的結(jié)構(gòu)影響不大，這種力與分子間內(nèi)聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現(xiàn)象。物理吸附時(shí)污染物的化 學(xué)性質(zhì)仍然保持不變。
由于化學(xué)鍵強(qiáng)，對(duì)污染物分子的結(jié)構(gòu)影響較大，故可把化學(xué)吸附看做化學(xué)反應(yīng)，是污染物與活性炭間化學(xué)作用的結(jié)果?；瘜W(xué)吸附一般包含電子對(duì)共享或電子轉(zhuǎn)移，而不是簡(jiǎn)單的微擾或弱極化作用，是不可逆的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程。物理吸附和化學(xué)吸附的根本區(qū)別在于產(chǎn)生吸附鍵的作用力。
吸附過(guò)程是污染物分子被吸附到固體表面的過(guò)程，分子的自由能會(huì)降低，因此，吸附過(guò)程是放熱過(guò)程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附 熱。由于物理吸附和化學(xué)吸附的作用力不同，它們?cè)谖綗?、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數(shù)和吸附光譜等方面表現(xiàn)出一定的差異。
煤質(zhì)柱狀活性炭的吸附作用主要發(fā)生在這些空隙和表面上，煤質(zhì)柱狀活性炭孔壁上大量的分子可以產(chǎn)生強(qiáng)大的引力將水和空氣中的雜質(zhì)吸引到孔隙中。
煤質(zhì)柱狀活性炭的吸附可分為物理吸附和化學(xué)吸附。
物理吸附主要發(fā)生在煤質(zhì)柱狀活性炭豐富的微孔中，用于去除水和空氣中雜質(zhì)，這些雜質(zhì)的分子直徑必須小于煤質(zhì)柱狀活性炭的孔徑。
不同的原材料和加工工藝造成煤質(zhì)柱狀活性炭不同的微孔結(jié)構(gòu)、比表面積和孔徑，適用于不同的需求。煤質(zhì)柱狀活性炭不僅含有碳元素，而且在其表面含有官能團(tuán)，與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，從而與被吸附物質(zhì)常發(fā)生在煤質(zhì)柱狀活性炭的表面。介質(zhì)中的雜質(zhì)通過(guò)物理吸附和化學(xué)吸附不斷進(jìn)入煤質(zhì)柱狀活性炭的多孔結(jié)構(gòu)中，使煤質(zhì)柱狀活性炭吸附飽和、吸附效果下降。吸附飽和后的煤質(zhì)柱狀活性炭需要進(jìn)行活化再生，恢復(fù)其吸附能力，重復(fù)使用。評(píng)價(jià)煤質(zhì)柱狀活性炭的吸附性能指標(biāo)主要有亞甲藍(lán)值、碘值和焦糖吸附值等，吸附容量越大，吸附效果越好。