e)已有的研究活性炭床高度與緩沖性能的曲線圖大多只能應(yīng)用于特定的吸附劑、污染物、污染物濃度、氣體流速、溫度、相對(duì)濕度以及負(fù)荷周期長(zhǎng)度,而實(shí)際工程中,廢氣多為多種有機(jī)物共存且變化參數(shù)較多,因此需要進(jìn)行更深層次的實(shí)驗(yàn)測(cè)試和模型模擬,從而得到更廣泛的實(shí)際應(yīng)用,為反應(yīng)器的設(shè)計(jì)和操作參數(shù)的估算提供指導(dǎo)。
活性炭的比表面積,是不是越高越好呢?
比表面積是指單位質(zhì)量物料所具有的總面積。單位是㎡/g.通常指的是固體材料的比表面積,例如粉末,纖維,顆粒,片狀,塊狀等材料.
活性炭的比表面積,是不是越高越好呢?
大家都知道活性炭能夠吸附有 氣體,但是您知道嗎?活性炭之所以能吸附有 氣體,就是因?yàn)槠浒l(fā)達(dá)的孔隙??纯紫妒欠癜l(fā)達(dá),其中一個(gè)很重要的指標(biāo)就是“比表面積”。它表示每克活 性炭?jī)?nèi)部孔隙有多少平方米。
從測(cè)試原理上劃分,比表面積測(cè)試方法可分為動(dòng)態(tài)色譜法和靜態(tài)容量法兩類(lèi)。動(dòng)態(tài)色譜法是將待測(cè)粉體樣品裝在U型的樣品管內(nèi),使含有一定比例吸附質(zhì)氣體的混合氣體流過(guò)樣品池,用TCD熱導(dǎo)池檢測(cè)吸附前后氣體濃度變化,來(lái)確定被測(cè)樣品對(duì)吸附質(zhì)分子(N2)的吸附峰面積(吸附量),通過(guò)與標(biāo)準(zhǔn)樣品吸附峰面積的對(duì)比計(jì)算獲得被測(cè)樣品的比表面積值;靜態(tài)容量法是將待測(cè)粉體樣品裝在一定體積的密閉樣品管內(nèi),向樣品管內(nèi)注入一定壓力的吸附質(zhì)氣體,根據(jù)吸附前后的壓力變化量,來(lái)計(jì)算被測(cè)樣品對(duì)吸附質(zhì)分子(N2)的吸附量,根據(jù)吸附量以及吸附平衡 時(shí)的相對(duì)壓力,準(zhǔn)確獲得吸附脫附等溫線,通過(guò)多點(diǎn)BET、langemuir、t-polt等理論模型計(jì)算樣品的比表面積、外比表面積等數(shù)值。沒(méi)有經(jīng)過(guò)活化處理的竹炭,比表面積非常低,每克只有200 m2左右。普通的椰殼活性炭可以達(dá)到800 m2左右。但是優(yōu)秀的椰殼活性炭,這個(gè)指標(biāo)可以超過(guò)1000 m2。這意味著只要壹元硬bi那么重的活性炭,內(nèi)部的吸附面積就可以達(dá)到一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)足場(chǎng)那么大。
還原改性是在一定的溫度下加入還原劑對(duì)活性炭進(jìn)行改性,改性后活性炭表面的堿性官能團(tuán)數(shù)量增加,使活性炭表面堿性、非極性和疏水性增加,使其對(duì)非極性物質(zhì)的吸附能力增強(qiáng)。常用的還原劑有:H2、N2和氨氣。
以商用椰殼活性炭作為原料,在不同溫度下通入氮?dú)膺M(jìn)行改性,研究改性后的活性炭對(duì)甲萘威的吸附效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn):還原改性能夠提高活性炭表面的孔隙數(shù)量和比表面積,尤其在600 ℃下改性的活性炭比表面積提高效果蕞顯著,但還原改性卻使其酸性官能團(tuán)分解,氧元素含量降低。
將經(jīng)過(guò)高溫氮?dú)馓幚淼囊瑲せ钚蕴拷n在氨水中,結(jié)果發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)還原改性后,活性炭的比表面積、孔數(shù)量以及表面非極性均增加;當(dāng)高溫氮?dú)馓幚頊囟葹?00 ℃,氨水質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí),改性活性炭的表面非極性顯著提高。
將活性炭通過(guò)氨氣和水蒸氣混合氣體還原改性,結(jié)果發(fā)現(xiàn):改性后活性炭表面微孔孔隙增大,含氮基團(tuán)數(shù)量有一定的增加,吸附性能增強(qiáng)。
通過(guò)對(duì)無(wú)煙煤基活性炭、長(zhǎng)焰煤基活性炭、褐煤基活性炭和椰殼基活性炭進(jìn)行N2和NH3改性,研究改性后的4種活性炭對(duì)苯吸附效果,結(jié)果發(fā)現(xiàn):經(jīng)過(guò)還原改性后,4種活性炭孔結(jié)構(gòu)有一定程度的發(fā)育,表面的堿性官能團(tuán)含量增加,椰殼基活性炭對(duì)苯吸附量顯著增加,而且NH3改性比N2改性更能提高活性炭對(duì)苯的吸附性能;但改性后的煤基活性炭表面含氧官能團(tuán)相對(duì)較少,改性前后苯吸附值變化不大。