活性炭性能周期及活性炭吸附量的計算介紹

來源: 時間:2022-01-10 13:31:34 瀏覽次數:

活性炭又稱活性炭黑,是指含炭材料經炭化、活化處理后,具有空隙結構發達,比表面積大、選擇性吸附能力強的炭吸附劑。在一定條件下,能夠對氣體,液體中的某一或者某一些物質驚醒吸附脫除,起到凈化,精制或回收的作用,實現產品的精制和環境的凈化。

活性炭凈水原理
活性炭是一種很細小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管。這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與雜質充分接觸。這些雜質碰到毛細管被吸附,起凈化作用。 

活性炭的性質指標
好的活性炭必須具有吸附容量大、使用壽命長、機械強度高、灰份低、易沖洗、出水水質好等特點,它不但能除去異臭、異味、提高色度,而且對水中的各種有毒有害物質如:氯、酚、汞、鉛、砷、氯化物、洗滌劑、農藥、化肥等污染物具有很高的去除率。

具體主要技術指標如下: 
1、粒度(10—24目2.0—0.8mm ):≥95%
說明:通常來說,顆粒越小的活性炭,比外表積越大,也就是吸附效果越好,但是顆粒越小,損耗也會越大,粉塵也會越多。 
2、碘吸附值:≥1000mg/g
說明:一般來說碘吸附值越高,活性炭的吸附能力越強。 
3、比表面積:1000---1200m2/g
說明:若取1克活性炭,將里面所有的孔壁都展開成一個平面,這個面積將達到1000平方米(既比表面積為1000g/m2)!影響活性炭吸附性的主要因素就取決于內部孔隙結構的發達程度。(及比表面積越大,活性炭的吸附效果越好)。
4、亞甲蘭脫色力:≥10mL/g
說明:除色能力。
5、耐磨強度:≥95%
說明:即耐磨損或抗磨擦的性能;強度越高,活性炭性能越好。
6、干燥減量:≤10%
說明:干燥減量及指水分,此值越低,活性炭質量越好。
7、灼燒殘渣:≤3% 
說明:灼燒殘渣及指灰分,此值越低,活性炭質量越好。
8、充填比重:0.48---0.55g/mL
說明:充填比重及指密度,一般密度越小,活性炭的吸附力越好。
9、PH值:6—8
活性炭使用壽命的簡單計算公式: 活性炭的質量假設為m(千克); 
給水活性炭吸附量(7%)=0.07m(千克) =70m(克) 
(給水活性炭吸附量根據活性炭的質量好壞有所不同) 水流量=L(噸每小時) 
進水有機物含量為a(毫克每升)=a(克每噸) 進入活性炭有機物=a(克每噸)×L(噸每小時)=a*L(克每小時) 活性炭壽命=70m(克)/a*L(克每小時) =70m/a*L(小時) 
由以上公式在知道了水流量,進水有機物含量,使用活性炭質量的情況下就可以大致推測出活性炭的使用壽命,反之亦可推測出其他參數值。 

活性炭的分類 

由于原料來源、制造方法、外觀形狀和應用場合不同,活性炭的種類很多,在這里按照活性炭材質及結構的不同并在凈水行業的運用進行以下分類。


1、煤質活性炭 


煤質活性炭特點 :
煤質活性炭采用煤為原材料,經過炭化→冷卻→活化→洗滌等一系列工序研制而成。其外觀普遍為黑色圓柱狀活性炭,不定形煤質顆?;钚蕴?,又稱破碎炭。圓柱形活性炭又稱柱狀炭,一般由粉狀原料和粘結劑經混捏、擠壓成型再經炭化、活化等工序制成。也可以用粉狀活性炭加粘結劑擠壓成型。具有發達的孔隙結構,良好的吸附性能,機械強度高,易反復再生,造價低等特點。 

煤質活性炭用途 :
煤質活性炭用于有毒氣體的凈化,廢氣處理,工業和生活用水的凈化處理,溶劑回收等方面。并且廣泛應用于工農業生產的各個方面,如石化行業的無堿脫臭(精制脫硫醇)、乙烯脫鹽水(精制填料)、催化劑載體(鈀、鉑、銠等)、水凈化及污水處理;電力行業的電廠水質處理及保護;化工行業的化工催化劑及載體、氣體凈化、溶劑回收及油脂等的脫色、精制;食品行業的飲料、酒類、味精母液及食品的精制、脫色;黃金行業的黃金提取、尾液回收;環保行業的污水處理、廢氣及有害氣體的治理、氣體凈化;以及相關行業的香煙濾嘴、木地板防潮、吸味、汽車汽油蒸發污染控制,各種浸漬劑液的制備等。

2、木質活性炭 


木質活性炭特點 :

木質活性炭采用木屑、椰殼等為原料,經粉碎、混合、擠壓、成型、干燥、炭化、活化而制成。具有比表面積大,活性高,微孔發達,脫色力強,孔隙結構較大等特點,孔隙結構大,能有較吸附液體中的顏色等較大的各種物質、雜質。 

木質活性炭用途:
木質活性炭主要用于食品、酒類、油類、飲料、染料、化工、自來水凈化、污水處理、降COD、藥用活性炭等。能有效吸附水中的游離氯、酚、硫和其它有機污染特,特別是致突變物(THM)的前驅物質,達到凈化除雜去異味。產品更具脫色、提純、除雜、除臭、去異味、載體、凈化、回收等功能。


3、纖維活性炭 


活性炭纖維特點:

活性炭纖維(ACF),亦稱纖維狀活性炭,是性能優于活性炭的活性吸附材料和環保工程材料。其超過的碳原子位于內外表面,構筑成的吸附結構,被稱為表面性固體。 它是由纖維狀前驅體,經一定的程序炭化活化而成。較發達的比表面積和較窄的孔徑分布使得它具有較快的吸附脫附速度和較大的吸附容量,且由于它可方便地加工為氈、布、紙等不同的形狀,并具有耐酸堿耐腐蝕特性。  

活性炭纖維用途:
適用于處理含酚、醫藥、硫醇等難以生化分解的有機廢水。因其吸附量大,吸附速度快,脫附性能好,再生容易,可使裝置小型化,連續化。工程設計簡單而靈活,運行費用低,不產生二次污染。 可用于食品、飲料、醫藥、制糖、釀酒行業生產中的脫色除臭,飲用水之凈化、殺菌,自來水中去除余氯等用途。 
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