木質活性炭是以優質木屑、木塊、椰子殼、果殼等為原料,采用目前較為流行的工藝:如物理法、磷酸法、氯化鋅法進行加工生產。下面就來了解一下木質活性炭的運用范圍與脫附方法都有哪些?
一、木質活性炭的運用范圍。
1.氣相吸附。用于合成氨、天然氣、焦爐煤氣等合成氣的精脫硫、脫氯、VOCs廢氣治理等方面。
2.液體吸附。木質活性炭具有低灰、低雜質、易純化等特點,廣泛應用于食品飲料、醫藥等領域,對吸附性能要求較高、產品安全性要求較高的領域。木質活性炭在污水深度處理中的應用也很普遍。
3.回收有機溶劑。甲苯、二甲苯、醋酸纖維行業回收丙酮、粘膠短纖維生產中回收CS2等。
4.果殼和木屑為原料精制而成的木質活性炭,外觀呈黑色微細粉末狀,無毒、無味,具有比表面積大、吸附力強、適用于制糖、制藥、飲料、酒類等水質凈化行業,對有機溶劑的脫色、精制、提純和污水處理等方面也廣泛使用。
二、木質活性炭的脫附方法。
1.升溫脫附;物質的吸附量隨溫度升高而降低,當溫度升高時,可使吸附劑的溫度升高,從而使所吸附的部分脫附,這種方法也稱為變溫脫附。加熱脫附是一種改進微波脫附的技術,微波脫附技術在氣體的分離、干燥、空氣凈化、廢水處理等方面得到了應用。實踐中,該方法也是應用較為廣泛的一種脫附法。
2.減壓脫附;物質的吸附量隨壓力升高而升高,在高壓下吸附,降低壓力或抽真空,可使吸附劑再生,這種方法也稱為變壓吸附。這種方法常用于氣體吸附。
3.沖洗附;用不被吸附的氣液沖洗吸附劑,使被吸附的部分脫附。使用此方法必然會產生沖洗劑與被吸附組分混合的問題,還需用其他方法分離,因而存在著多次分離的不便。
4.置換脫附;原理是用吸附組分的吸附力較被吸附組分的物質替換掉。結果就是吸附劑再次吸附置換上去的物質,必須用其他方法將它們分離。如活性炭對Ca2+、C1-具有一定的吸附能力,這些離子占據吸附活性中心,可能會對活性炭吸附無機單質或有機物產生不利影響。選擇CaCl2作為脫附劑,用活性炭吸附被分離液中的物質后,可以降低活性炭對吸附質的吸附穩定性,從而降低脫附活化能。
5.磁化脫附;由于單分子水的性質比簇狀中的水分子更加活潑,能夠充分顯示其偶極子的性質,從而使水的極性增強。通過預磁化處理,可以使木質活性炭的吸附量降低,從而充分地解釋了經預磁處理后活性炭吸附能力下降的現象。隨著磁場強度的增加,單個水分子被分離出來的越多,阻滯作用就越大,吸附能力也會降低得更多。其本身為非極性物質,活性炭的表面因活化而形成氧化物質,且吸附劑是在濕空氣條件下活化而成,使活性炭表面氧化物質表現出酸性氧化物,從而使活性炭具有極性、吸附極性較強的物質。因為這些極性基團容易吸附有極性的水,因而阻礙了吸附劑對非極性物質的吸附。此法常用于脫附溶液中吸附質。
6.超聲脫附;超聲是通過產生協同作用改變吸附相平衡關系的,在超聲作用下的吸附體系中加入第三組分后,體系相平衡關系朝固相吸附量減小的方向移動的程度大于常規吸附體系。由超聲作用原理推測,這可能是由于第三組分改變了流體相極性,使空化核的表面張力增大,使微小氣核受到壓縮,其閉合周期縮短,從而產生較強的超聲空化效應。說明用活性炭吸附被分離溶液中的物質后,可通過超聲產生協同作用,改變吸附相的平衡關系,降低活性炭對吸附質的吸附穩定性,從而達到降低脫附化能的目的。
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