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活性炭手冊(cè)
文章來(lái)源:handler 時(shí)間:2020-12-14 07-36-08

一、活性炭過(guò)濾原理 


   活性炭的吸附能力與水溫的高低、水質(zhì)的好壞等有一定關(guān)系。水溫越高,活性炭的吸附能力就越強(qiáng);若水溫高達(dá)30℃以上時(shí),吸附能力達(dá)到極限,并有逐漸降低的可能。當(dāng)水質(zhì)呈酸性時(shí),活性炭對(duì)陰離子物質(zhì)的吸附能力便相對(duì)減弱;當(dāng)水質(zhì)呈堿性時(shí),活性炭對(duì)陽(yáng)離子物質(zhì)的吸附能力減弱。所以,水質(zhì)的PH不穩(wěn)定,也會(huì)影響到活性炭的吸附能力?! ?nbsp;

    活性炭的吸附原理是: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),使用初期的吸附效果很高。但時(shí)間一長(zhǎng),活性炭的吸附能力會(huì)不同程度地減弱,吸附效果也隨之下降。如果水族箱中水質(zhì)混濁,水中有機(jī)物含量高,活性炭很快就會(huì)喪失過(guò)濾功能。所以,活性炭應(yīng)定期清洗或更換?!?/p>

  

    活性炭顆粒的大小對(duì)吸附能力也有影響。一般來(lái)說(shuō),活性炭顆粒越小,過(guò)濾面積就越大。所以,粉末狀的活性炭總面積最大,吸附效果最佳,但粉末狀的活性炭很容易隨水流入水族箱中,難以控制,很少采用。顆粒狀的活性炭因顆粒成形不易流動(dòng),水中有機(jī)物等雜質(zhì)在活性炭過(guò)濾層中也不易阻塞,其吸附能力強(qiáng),攜帶更換方便?! ?nbsp;

活性炭的吸附能力和與水接觸的時(shí)間成正比,接觸時(shí)間越長(zhǎng),過(guò)濾后的水質(zhì)越佳。注意:過(guò)濾的水應(yīng)緩慢地流出過(guò)濾層。新的活性炭在第一次使用前應(yīng)洗滌潔凈,否則有墨黑色水流出?;钚蕴吭谘b入過(guò)濾器前,應(yīng)在底部和頂部加鋪2~3厘米厚的海綿,作用是阻止藻類等大顆粒雜質(zhì)滲透進(jìn)去,活性炭使用2~3個(gè)月后,如果過(guò)濾效果下降就應(yīng)調(diào)換新的活性炭,海綿層也要定期更換。 

二、影響粒狀活性炭應(yīng)用的主要性質(zhì)  


     應(yīng)用粒狀活性炭,尤其大量應(yīng)用,最影響效果和成本的活性炭主要性質(zhì)是:吸附量;壓降或床層膨脹;抗磨性;大小、水分、灰分、pH值和可溶物。  

 

     應(yīng)用較為大量的粒狀活性炭都裝在柱型設(shè)備中,就要講究壓降(壓頭損失)或床層膨脹,是設(shè)計(jì)炭柱的必要因素。壓降由微粒大小和大小分布所決定。床層膨脹由微粒大小、形狀和大小分布以及微粒密度所決定。 

  

     大量使用粒狀活性炭時(shí),常加水以泵輸送和以運(yùn)輸帶脫水,因此要重視活性炭的損失量,講求活性炭的抗磨性。

三、評(píng)價(jià)活性炭的吸附能力 


      吸附分液相吸附和氣相吸附兩類,液相吸附能力常以吸附等溫線進(jìn)行評(píng)價(jià),氣相吸附能力以溶劑蒸氣吸附量評(píng)價(jià)。


  吸附等溫線表示一定溫度下吸附系統(tǒng)中被吸附物質(zhì)的分壓或濃度與吸附量之間的關(guān)系,即當(dāng)保持溫度不變,可測(cè)得平衡吸附量和分壓或濃度間的變化關(guān)系。以剩余濃度為橫軸,以活性炭單質(zhì)量的吸附量為縱軸可繪出關(guān)系曲線。


  當(dāng)保持分壓或濃度不變,可測(cè)得平衡吸附量和溫度間的變化關(guān)系,繪出關(guān)系曲線,即吸附等壓線。由于在工業(yè)裝置中少量成分吸附大致在等溫狀態(tài)下進(jìn)行,所以吸附等溫線最為重要和常用。


  溶劑蒸氣吸附量表示氣相吸附性能,可用顆?;钚蕴康乃穆然嘉铰实臏y(cè)定為例,在規(guī)定的試驗(yàn)條件下,即規(guī)定的炭層高度、氣流比速、吸附溫度、測(cè)定管截面積、四氯化碳蒸氣濃度的條件下,持含有一定四氯化碳蒸氣濃度的混合空氣流不斷地通過(guò)活性炭,當(dāng)達(dá)到吸附飽和時(shí),活性炭試樣所吸附的四氯化碳的質(zhì)量與試樣質(zhì)量之百分比作為四氯化碳的吸附率。

  活性炭應(yīng)用中對(duì)于吸附能力,最好用實(shí)際擬用的活性炭、操作的條件、具體的處理物進(jìn)行評(píng)價(jià)測(cè)試。


  活性炭的吸附量,即單位活性炭所吸附的吸附質(zhì)的量,工業(yè)上也有稱為活性炭的活性,活性有兩種表示方法:


  靜活性-----即通常所指的吸附劑達(dá)到平衡的吸附量。


  動(dòng)活性----是指流體混合物通過(guò)活性炭床層,其中吸附質(zhì)被吸附,經(jīng)一些時(shí)間的運(yùn)作,活性炭床層流出的流體中開(kāi)始出現(xiàn)含有一定的吸附質(zhì),說(shuō)明活性炭床層失去吸附能力,此時(shí)活性炭上已吸附的吸附質(zhì)的量,就稱為活性炭的活性。是設(shè)計(jì)大量的、經(jīng)常的、重要的吸附系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)。


  用液相等溫線法測(cè)定活性炭吸附能力的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)用方法,可用于測(cè)定原始的和再活化的和粉狀活性炭的吸什能力。

四、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是用氮?dú)饣蚨⊥榈奈椒椒y(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進(jìn)入。


  在液相應(yīng)用中,通常有機(jī)物的吸附值隨分子量(分子大?。┑奶岣叨岣?。直到分子大到不能進(jìn)孔為止。最理想的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔??滋?,吸附物進(jìn)不了;孔太大,使單位體積的表面積減少。


  在氣相應(yīng)用中,小分子被吸附進(jìn)入微孔。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。

五、活性炭在液相吸附中的應(yīng)用 

活性炭在液相中主要用于脫色精制,有時(shí)也用于捕集回收或分離。 

液體用活性炭進(jìn)行脫色精制時(shí),除了脫色(即吸附除去在可見(jiàn)光波長(zhǎng)內(nèi)具有吸光性的物質(zhì))以外,同時(shí)還能夠除去在可見(jiàn)光波長(zhǎng)以外具有吸光性的物質(zhì),除去顏色的前軀物質(zhì),除去有臭味的物質(zhì)或調(diào)整香味,除去臭味的前軀物質(zhì),除去渾濁及可能導(dǎo)致渾濁的物質(zhì),除去起泡性物質(zhì),除去妨礙結(jié)晶的物質(zhì),除去膠體物質(zhì),除去對(duì)膠體有保護(hù)性的物質(zhì),除去生理性有害物質(zhì),以及除去促進(jìn)產(chǎn)品變質(zhì)的物質(zhì)等,具有多種綜合性的精制作用。 

液相擴(kuò)散速度比氣相小得多,為了在短時(shí)間內(nèi)獲得吸附效果,因此常常使用粒度很細(xì)小的粉末狀活性炭。但是,在處理量很大的場(chǎng)合,顆粒狀活性的用例不斷增加。因?yàn)槠洳僮鞣奖?,容易再生。?-6-4中列示了液相中使用活性炭的主要操作方式。

3-6-4  液相中使用活性炭的主要操作方式。

活性炭種類

采用方法

操作方式

粉末狀活性炭

間歇接觸法

成層過(guò)濾法

連續(xù)接觸法

一段接觸式

多段分批添加式

多段逆流接觸式

顆粒狀活性炭

滲濾法

固定層式

連續(xù)移動(dòng)式

間歇移動(dòng)層式

六、活性炭在精制氣體中的應(yīng)用 


精制工業(yè)用原料氣體或工藝氣體 活性炭用于精制多種工業(yè)用原料氣體或工藝氣體,以除去它們中所含有的各種雜質(zhì),提高純度和使用價(jià)值。表3-6-1中列示了用活性炭精制的一些氣體名稱以及要除去的雜質(zhì)成分。

3-6-1  活性炭對(duì)原料氣體及工藝氣體的精制 


氣體名稱 

要除去的成分 

氫氣 

氦氣 

氯氣 

氯化氫 

二氧化碳 

乙炔 

乙烯 

水煤氣 

裂化氣 

煙道氣 

情性氣體 

原料用空氣 

Hg、CO2、CH4、H2S、N2、NH3 

H2、N2、Ar、Ne、O2、CO2 

烴類的氯化物 

烴類的氯化物 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、油、臭氣 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、高級(jí)炔烴、二烯烴、磷化氫、丙酮、聚合性物質(zhì) 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、乙炔、二烯烴 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、聚合性物質(zhì) 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、聚合性物質(zhì) 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、油 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、油 

無(wú)機(jī)及有機(jī)硫化物、油、臭氣 


    由表3-6-1可見(jiàn),用活性炭精制氣體是將小分子、低沸點(diǎn)氣體中的少量大分子、高沸點(diǎn)的氣體除去。

七、活性炭在液相吸附中的應(yīng)用 --水處理


    水處理 水處理是活性炭應(yīng)用廣,潛力最大的部門。飲用水的質(zhì)量直接關(guān)系人體健康;排水及廢水處理與否對(duì)地球水環(huán)境有重大影響。發(fā)達(dá)國(guó)家活性炭用量的50%以上與水處理有關(guān);我對(duì)水質(zhì)重視程度也逐漸增加。

(1)處理上水(自來(lái)水):上水用活性炭處理的目的是提高水質(zhì),除去臭氣、臭味、腐殖質(zhì)、油類、農(nóng)藥、洗滌劑等對(duì)人體有害的物質(zhì)。

(2)處理生產(chǎn)用水:活性炭在處理各種生產(chǎn)用水中獲得廣泛應(yīng)用。如在釀造業(yè)、清涼飲料業(yè)及制冰業(yè),使用活性炭除去地下水中的顏色、臭味、膠體物質(zhì)、洗滌劑、農(nóng)藥及其他有機(jī)物質(zhì),或者除去自來(lái)水中的游離氯氣、臭味等;電力、化學(xué)等工業(yè)部門用活性炭處理鍋爐用水及鍋爐回流水的脫油;醫(yī)藥工業(yè)用活性炭除去水中的致熱源;電子工業(yè)使用活性炭制取超純水;海運(yùn)業(yè)使用活性炭制造飲用水;水族館中用活性炭除去自來(lái)水中的氯氣等。

此外,活性炭還用于保護(hù)離子交換樹(shù)脂,凈化工廠的循環(huán)用水等。

(3)處理生產(chǎn)廢水:各種生產(chǎn)過(guò)程中排出的廢水,含有不同的雜質(zhì),但比較單純,易于進(jìn)行處理。因此,應(yīng)該處理以后再排放或者循環(huán)使用。

  (4)處理下水(污水):下水是各種廢水匯集成的污水,成分極其復(fù)雜。進(jìn)行處理時(shí),通常將凝聚沉淀法(物理法)、活性炭泥法(生物法)與活性炭吸附法配合使用,以提高處理效果,降低處理成本?;钚蕴刻幚硗ǔ:蜕锓ㄅ浜鲜褂?,或置于其后作為終級(jí)處理。經(jīng)過(guò)處理,可以除去顏色、農(nóng)藥、洗滌劑、臭味,以及BOD、COD、TOC等雜質(zhì),作為工農(nóng)業(yè)用水而再次利用或排放。

八、活性炭對(duì)各種蒸氣之吸附能力 

活性炭對(duì)各種蒸氣之吸附能力

指數(shù)

品名

指數(shù)

品名

指數(shù)

品名

指數(shù)

品名

指數(shù)

品名

4

硝基甲烷

3

硝酸

2

丙烷

3

乙醚

4

家具臭

3

甲醇

4

消毒劑

4

丙酸

1

乙烯

4

果實(shí)臭

3

甲醚

4

樟腦

4

丙醇

3

環(huán)氧乙烷

4

氣油

4

油加利油

4

食品芳香

2

丙烯

4

二氣乙醇

3

4

肉臭

1

氫氣

4

塗料臭

3

氯化烷

4

辛酸

4

浴室臭

4

苯乙稀

3

己烷

2

鹽酸

3

花粉

4

醋酸丙酯

3

光氣

4

庚烷

3

氯化甲烷

4

癌腫臭

3

醋酸甲酯

3

麻醉劑

4

3

氯化稀

4

罐頭工場(chǎng)臭

3

三氧化硫

4

酸酐

3

放射性物質(zhì)

4

丙基氯

4

蟻酸

4

四氯乙烯

1

沼氣

4

防臭劑

3

氯氣

3

甲酸乙酯

4

四氯化碳

4

M.E.K

4

防腐劑

4

辛烷

3

甲酸甲酯

4

二乙胺

3

漂白液

4

防蟲劑

3

青酸

4

二甲苯

4

二氧雜環(huán)乙烷

4

比啶

3

碘化氫

4

精油

4

魚臭

4

環(huán)己烷

4

肥料臭

4

碘氣

4

4

雜酚

3

二甲基苯

3

病毒

4

碘仿

3

煤煙

4

巴豆醛

4

硫酸二甲脂

3

不完全燃燒氣

4

酪酸

4

肥皂臭

4

氯丁二烯

3

車排氣

3

丁二烯

1

硫化氫

4

接著劑

4

氯苯

4

樹(shù)脂臭

2

丁烷

4

硫酸

4

體臭

4

乳酸

4

臭化乙烷

4

丁醇

1

一氧化氮

4

香煙

4

尿酸

4

臭素

4

丁酮

1

壞疽臭

4

焦油

4

尿素

2

臭化氫

2

氟化氫

1

己烷

1

二氧化碳

3

二硫化碳

3

臭化甲烷

4

腐敗臭

3

己胺

4

臭氧氣

3

燃燒氣

4

潤(rùn)滑油

4

塑料臭

4

酒精

4

家畜臭

4

糊臭

4

病院臭

4

殘留酸

4

戊酸

4

棕櫚酸

3

對(duì)二氯笨

九、活性炭對(duì)各種有機(jī)物質(zhì)之吸附容量 

活性炭對(duì)各種有機(jī)物質(zhì)之吸附容量

成 分

飽合吸附

摘要

成分

飽合吸附

摘要

 

容量 (%)

 

 

容量 (%)

 

(醇類)

 

 

(芳香烴類)

 

 

乙醇

21

 

23

溶劑

甲醇

10

木精

硝基(代)笨

20

 

丁醇

34

溶劑

甲苯

25

溶劑

戊醇

35

雜醇油

二甲苯

26

溶劑

 (有機(jī)酸)

 

 

 

 

 

醋酸 (乙酸)

37

藥品

(脂肪類碳化氫)

 

 

酪酸

35

體臭

丙烷

5

燃料

甲酸

7

藥品

丙烯

5

煤氣

棕櫚酸

35

棕櫚油

癸烷

35

燈油成分

丙酸

30

 

庚烷

20

汽油成分

丙烯酸

20

 

己烯

10

汽油成分

辛酸

35

動(dòng)物臭

壬烷

30

燈油成分

 (無(wú)機(jī)氣體)

 

 

(醚)

8

燃料

一些

刺激臭

乙醚

 

 

40

 

二異丙醚

15

醫(yī)藥品

二硫化碳

15

粘膠

甲醚

18

溶劑

四氯化碳

45

溶劑滅火用

丁醚

10

 

15

顏料制造

(酯)

20

溶劑

溴化氫

12

藥品

醋酸戊酯

 

 

氯化氣

12

燃燒氣體

醋酸丁酯

41

漆溶劑

氟化氫

10

醋酸乙酯

28

漆溶劑

碘化氣

15

 

醋酸丙酯

19

漆溶劑

硫化氣

3

腐蛋臭

醋酸甲酯

23

漆溶劑

40

 

(醛)

16

溶劑

硝酸

20

藥品

 

 

 

二氧化氨

10

燃燒氣體

乙醛

7

藥品燃燒排氣

臭氧

分解氧

放電管

丙醛

15

 

二氧化硫

10

燃燒排氣

丁醛

20

柴油廢氣

三氧化硫

15

燃燒排氣

 

 

合成用劑

硫酸

30

藥品

甲醛

很少

燃燒排氣臭

(鹵化烴類)

 

 

(其他化合物 )

 

 

三氯乙烯

13

乾洗用

石碳

30

苯酚燒脂

三氯甲烷

40

麻醉藥

甲酚

30

醫(yī)院消毒液臭

三碘甲烷

30

防腐用

皮啶

25

煙草臭

 異丙基氯

20

 

糞臭素

25

排泄物

氯化甲烷

5

冷煤

松節(jié)油

32

溶劑

二氯甲烷

25

 

吉草酸

35

體臭、腳臭

四氯代甲烷

60

 

 

 

 

(硫醇)

 

 

蓋醇

20

 

 

 

 

煙鹼

25

煙草 

甲硫醇

20

黃蘿蔔鹼菜臭

茨酮

20

 

乙硫醇

23

蒜、蔥、汙水

(多成分臭)

 

 

丙硫醇

25

 

汙水臭

 

(酮類)

 

 

廁所臭

 

丙酮

10

溶劑

料理臭

 

二乙基甲酮

30

溶劑

食物臭

 

丁酮

10

溶劑

包裝室臭

 

甲基丁基酮

20

溶劑

體臭

  

十、不適合使用活性炭吸附處理的VOCs 

反應(yīng)性化合物 

有機(jī)酸、醛類、某些酮類、某些聚合物單體 

酚類 

二醇類、胺類 

高沸點(diǎn)物 

可塑劑、樹(shù)脂14以上之長(zhǎng)鏈碳?xì)浠衔?/p>

十一、活性炭在液相吸附中的應(yīng)用 

其他液相精制 除了水處理以外,活性炭還在制糖、食品、釀造、醫(yī)藥、化工等許多部門的液相精制中具有廣泛的用途。表3-6-5中列舉了一些覺(jué)見(jiàn)的用例。

3-6-5活性炭液相精制的用例

工業(yè)種類 

工業(yè)部門 

產(chǎn)品名稱 

活性炭精制效果 

食品工業(yè) 

精制糖 

甘蔗糖 

甜菜糖 

糖蜜 

A、B、C、D

A、B、C

A、B、C、J、捕集甜菜堿及谷氨酸

淀粉 

葡萄糖 

水飴糖 

A、B、C、D、F

A、B、D、F

乳制品 

乳糖 

A、B、D、F

食品工業(yè) 

釀 造

清酒 

啤酒 

葡萄酒、果酒、醬油 

威士忌、朗姆、白蘭地、伏特加、食用醋 

A、E、D、防止火落菌A、E、D(防止冷霧)A、 E

油脂 

食用油 

人造奶油、可可脂、豬油 

A、B、F、G

A、F、G

食品添加劑 

味精、核酸調(diào)味品、乳酸、檸檬酸、酒石酸、戊烯二酸、抗壞血酸 

調(diào)味液 

瓊脂、果膠、明膠 

A、B、D、F 

A、E、F

A、F

其他 

糖漿、果汁 

糖果屑 

A、 F

A、F、J

醫(yī)藥工業(yè) 

醫(yī)藥品 

  

注射劑 

抗菌性物質(zhì)、磺胺制劑、生物堿、縱他命、荷爾蒙 

針劑、注射用水 

A、B、D、F、H

除去致熱源

化學(xué)工業(yè) 

橡膠 

再生橡膠 

防止藥劑滲透 

石油 

液體石油餾份 

酸類、鹽類、胺類吸收液、廢油 

A、F、脫硫

A、B、I、J

高分子 

合成樹(shù)脂、合成纖維原料及間體 

紡線浴、溶劑及溶液 

A、F、防止副反應(yīng)

A、B、F、J

染料 

染色 

染料中間體 

洗滌液等 

H、防止副反應(yīng)

A、防止?jié)B透

無(wú)機(jī) 

磷酸、硼酸、鹽酸、明礬、堿、碳酸鹽 

雙氧水 

A、 B

除去有機(jī)雜質(zhì) 

其他工業(yè) 

金屬加工 

礦物油、油劑 

蠟 

界面活性劑 

可塑劑、羊毛脂、硬化油、蓖麻油、甘油 

A、B、F、J

A、B、F

A、 F

A、B、F、I

干洗 

干洗液 

除去油脂及分解產(chǎn)物、J

B、除去油脂、J

采礦 

浮選選礦液 

除去浮選選礦液、調(diào)整 

分析 

色譜分析 

分析試樣 

除去生物化學(xué)試樣中妨礙分析的成分 

注:A:脫色;B:除去膠體物質(zhì);C:提高結(jié)晶性;D:提高產(chǎn)品穩(wěn)定性;E:調(diào)整香料;F:脫臭;G:去除白土臭;H:提高純度和得率;I:除去起泡性物質(zhì);J:再利用。

十二、氣相回收及捕集 

其他氣相成分的捕集或回收 活性炭除用于從空氣中回收有機(jī)溶劑以外,還廣泛地用于從其他氣相成分中捕集和回收各種有關(guān)物質(zhì)。表3-6-3中列舉了這方面的一些用例。 

3-6-3  活性炭在其他氣相捕集或回收中的應(yīng)用 

氣體名稱

捕集回收的組分

煤的干餾氣體

天然氣

裂化氣體之類

發(fā)酵氣體

煙道氣

汽車揮發(fā)的氣體

原子反應(yīng)堆排氣

各種工業(yè)性排氣

苯、汽油等C5以上的烴類

液化石油氣等

CH4、C2H6、C3H8、C4H10、C5H12

酒精、丙酮等

二氧化硫

汽油

放射性碘、氪、氙

苯、甲苯、二甲苯、戊烷、己烷、二硫化碳、氯乙烯、環(huán)己烷、甲醇、乙醇、丁醇、丙酮、丁酮、醋酸酯、環(huán)氧乙烷、氧化丙烯、香料成分、四氯化鈦、二氯化鈦、氧化氮等

下面以防止汽車中汽油揮發(fā)裝置為例,說(shuō)明活性炭在捕集回收方面的具體應(yīng)用。該裝置的工作原理。汽車停止時(shí),由于氣溫升高、太陽(yáng)照射等原因,使油箱、化油器、氣缸等處汽油揮發(fā)。揮發(fā)出去的氣體通過(guò)裝置中的活性炭層(過(guò)濾器)吸附,防止擴(kuò)散到外界。當(dāng)汽車開(kāi)支行駛時(shí),通過(guò)吸氣管的負(fù)壓和排氣管的壓力,使壓力動(dòng)作閥動(dòng)作,讓濾氣器中一部分空氣經(jīng)過(guò)活性炭層以后再進(jìn)入吸氣管中。此時(shí),活性炭層所吸附的汽油脫附,隨空氣進(jìn)入氣缸中燃燒;同時(shí),活性炭獲得再生。這種裝置中只充填了幾百克顆粒狀活性炭,就不僅能防止汽油揮發(fā)到外界污染空氣,還能夠節(jié)約汽油,而且使用十分方便。

十三、分離氣體  


      利用活性炭對(duì)不同種類的氣體具有不一樣的吸附能力這一性質(zhì),活性炭吸附法常用于分離氣體。
    用活性炭從天然氣中分離汽油組分時(shí),初期,活性炭逐漸被包括甲烷等分子量小的烴類物質(zhì)在內(nèi)的組分所飽和,但是隨著吸附時(shí)間的延長(zhǎng),由于活性炭具有對(duì)分子量大的同族化合物吸附能力大的特性,所吸附的甲烷等低級(jí)烴類逐漸被分子量大的己烷、戊烷等置換出來(lái)。結(jié)果,活性炭中吸附保留的主要是汽油組分,而甲烷、乙 烷、丙烷之類分子量小的組分則穿過(guò)活性炭層,保存在氣相中,從而達(dá)到分離的目的。


    又如,利用壓力循環(huán)吸附法,可以使用活性炭將空氣中的氧氣和氮?dú)夥珠_(kāi);利用活性炭吸附法,能從煤氣中分離出苯,能從反應(yīng)產(chǎn)物中進(jìn)行同分異構(gòu)體的分離等等。

十四、活性炭應(yīng)用注意事項(xiàng) 

   1、運(yùn)輸與裝卸: 活性炭在運(yùn)輸過(guò)程中,不得用鐵鉤拖拽,應(yīng)防止與堅(jiān)硬物質(zhì)混裝,不可強(qiáng)烈振動(dòng)、磨擦、踩、砸,嚴(yán)禁拋擲,應(yīng)輕裝輕卸,以減少炭粒破碎,影響使用。

    2、儲(chǔ)存:應(yīng)儲(chǔ)存于陰涼干燥處,防止內(nèi)外包裝袋破裂,防止受潮和吸附空氣中其它物質(zhì),影響使用效果。嚴(yán)禁與有毒有害氣體或易揮發(fā)物質(zhì)混放,存放要遠(yuǎn)離污染源??

    3、嚴(yán)禁水浸: 活性炭屬于多孔性吸附類物質(zhì),所以在運(yùn)輸、儲(chǔ)存和使用過(guò)程中,都要絕對(duì)防止水浸,因水浸后,水填充了活性孔隙,減少了活性炭比表面與氣體的直接接觸,嚴(yán)重影響使用效果。

    4、防止焦油類物質(zhì): 在使用過(guò)程中,應(yīng)禁止焦油類粘稠物質(zhì)進(jìn)入活性炭床,以免堵塞活性炭孔隙或遮蓋了活性炭展開(kāi)表面,使氣體不能與活性炭展開(kāi)表面接觸,失去應(yīng)用效果,如氣體中含有此類物質(zhì),應(yīng)在氣體進(jìn)入活性炭床前進(jìn)行清除(最好有除焦設(shè)備)以達(dá)到好的應(yīng)用效果。

    5、防火: 活性炭在儲(chǔ)存或運(yùn)輸時(shí),防止與火源直接接觸,以防著火?;钚蕴吭偕鷷r(shí)避免進(jìn)氧并再生徹底,再生后必須用蒸氣冷卻降至800℃以下,否則溫度高,遇氧,活性 炭自燃。

    6、使用: 裝填時(shí)應(yīng)先篩去因搬運(yùn)產(chǎn)生的碎粒與粉塵。然后層層均勻鋪開(kāi),不得從進(jìn)料孔處直接倒入,以免使大小顆粒裝填不均,最終造成氣體偏流,影響使用效果。裝填結(jié)束,開(kāi)車前應(yīng)先吹空,吹出活性炭表面粘附粉塵,避免開(kāi)車后粉塵帶入后工段而影響正常生產(chǎn)。 

    7、安全需知: 濕的活性炭需要從空氣中除去氧,在安全密閉的容器內(nèi)氧的消耗會(huì)造成有毒的環(huán)境,假如工人進(jìn)到含有活性炭的容器內(nèi)適當(dāng)取樣或低含氧空間作業(yè),應(yīng)遵守國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)及作業(yè)規(guī)范。

十五、活性炭再生 

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