活性炭吸附-ppt课件.ppt
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1、活性炭吸附1PPT课件目录一一、吸附概念、吸附概念三、活性炭的制备三、活性炭的制备二、二、活性炭的简介活性炭的简介四四、活性炭的应用、活性炭的应用2PPT课件1.概述 吸附(定义)一种物质从一种物质从一相一相转移到转移到另外一相另外一相的现象称为吸附的现象称为吸附固固液界面上的吸附液界面上的吸附; ;固固- -汽界面上的吸附汽界面上的吸附吸附剂:吸附剂:具有吸附能力的固体物质。具有吸附能力的固体物质。吸附质:吸附质:被吸附的物质。被吸附的物质。物质从物质从流体相流体相浓缩到浓缩到固体固体表面表面3PPT课件4PPT课件活性炭的概述活性炭是一种多孔炭材料,具有活性炭是一种多孔炭材料,具有高度发达
2、的孔隙结构高度发达的孔隙结构和和巨大的比表面积巨大的比表面积,吸附能力强、化,吸附能力强、化学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点。学稳定性好、机械强度高、使用失效后易再生等特点。广泛应用化学工业、食品加工、医广泛应用化学工业、食品加工、医疗卫生、农业、国防等领域疗卫生、农业、国防等领域 。5PPT课件 木炭 活性炭 活性炭的孔结构6PPT课件吸附原理活性炭吸附器是将水中悬浮状态的污染物进行截留的过程,被截留的悬浮物充塞于活性炭间的空隙。滤层孔隙尺度以及孔隙率的大小,随活性炭料粒度的加大而增大。即活性炭粒度越粗,可容纳悬浮物的空间越大。其表现为过滤能力增强,纳污能力增加,截污量增大。同
3、时,活性炭滤层孔隙越大,水中悬浮物越能被更深地输送至下一层活性 炭滤层,在有足够保护厚度的条件下,悬浮物可以更多地被截留,使中下层滤层更好地发挥截留作用,机组截污量增加。7PPT课件吸附特性活性炭是一种很细小的炭粒,有很大的表面积,而且炭粒中还有更细小的孔毛细管。这种毛细管具有很强的吸附能力,由于炭粒的表面积很大,所以能与气体(杂质)充分接触。活性炭经过活化后碳晶格形成形状和大小不一的发达细孔,大大增加比表面积,提高吸附能力。活性炭的细孔有效半径一般为1-10000nm,小孔半径在2nm以下,过渡孔半径一般为2-100nm,大孔半径为100-10000nm.小孔容积一般为0.15-0.90mL
4、/g,过渡孔面积一般为0.02-0.10mL/g; 大孔容积一般为0.2-0.5mL/g8PPT课件机械特性粒度:采用 一套标准筛筛分法,求出留在和通过每只筛子的活性炭重量,表示粒度分布。静观密度或堆密度:饮食孔隙容积和颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。体积密度和颗粒密度:饮食孔隙容积而不饮食颗粒间空隙容积的单位体积活性炭的重量。强度:即活性 炭的耐破碎性。耐磨性:即耐磨损或抗磨擦的性能。这些机械性质直接影响活性炭应用,例如:密度影响容器大小;粉炭粗细影响过滤;炭粒粒度分布影响流体阻力和压降;破碎性影响活性炭使用寿命和废炭再生。9PPT课件化学特性活性炭的吸附除 了物理吸附,还有化学吸附。
5、活性炭的吸附性既取决于孔隙结构,又取决于化学组成。活性炭不仅含碳,而且含少量的化学结合、功能团开工的氧和氢,例如羰基、羧基、酚类、内酯类、醌类、醚类。这些表面上含有的氧化物和络合物,有些来自原料的衍生物,有些是在活化时、活化后由空气或水蒸气的作用而生成。有时还会生成表面硫化物和氯化物。在活化中原料所含矿物质集中到活性炭里成为灰分,灰分的主要成分是碱金属和碱土金属的盐类,如碳酸盐和磷酸盐等。10PPT课件原料来源木制颗粒炭:化学法赋活,高吸附、低密度,应用于气相吸附、溶剂回收、催化剂载体等领域。木材原料11PPT课件原料来源木质粉状活性炭:化学法赋活,高吸附、低密度,应用于气相吸附、溶剂回收、催
6、化剂载体等领域。木屑原料12PPT课件原料来源椰壳活性炭:强度高,吸附性能好、灰分低、使用周期长椰壳原料13PPT课件原料来源煤质炭:物理法赋活,应用于水处理、气相吸附、溶剂回收、催化剂载体等领域优质煤原料14PPT课件原料来源竹炭:除作燃料外,竹炭还可广泛应用于,可以运用于农业,工业,电子,军事,医疗卫生,环境保护,纺织等领域。优质毛竹原料15PPT课件外观形状分类从表观上看粒度在1-150微米之间的活性炭称之为粉状活性炭粉状活性炭16PPT课件外观形状分类从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种,有不定型颗粒状和挤压成型柱状颗粒两种,粒度在0.5-4mm之间 颗粒活性炭17PP
7、T课件外观形状分类椰壳活性炭、煤质活性炭属于此类。活性炭的外表面因破碎而具有棱角破碎状活性炭18PPT课件外观形状分类以纤维状的物质为原料制成的活性炭。有丝状、布状及毡状几种纤维状活性炭19PPT课件制备方法分类点击添加文本以以ZnCl2,H3PO4,KOH等为等为活化剂,化学活化法制备活化剂,化学活化法制备的活性炭的活性炭化学法活性炭点击添加文本20PPT课件制备方法分类点击添加文本以以水蒸气,水蒸气,CO2等为活化等为活化剂制备的活性炭剂制备的活性炭物理法活性炭点击添加文本21PPT课件1.水处理 1 活性炭处理含氰废水活性炭处理含氰废水 电镀工业、焦化工业、高炉煤气的洗涤、金银选矿等行业
8、都排放含氰废水。氰化物为剧毒物质对人类和鱼类的危害极大。由于活性炭具有很大的比表面积故对含氰废水也有较好的吸附处理效果。经试验表明对于某金矿含氰废水 废水中的总氰化物以CN-计为38990 mgL当处理水量为263 mL/g活性炭时CN-吸附量为1024 mgg出水CN-浓度在O5 mgL以下吸附去除率达99.9 。另有研究表明用3氯化铜或5硫酸铜浸泡活性炭后水洗晾干后再装柱 可提高除氰效率2倍-3倍当控制进水pH值在6-9之间时CN-大部分呈络合状态而活性炭对络合氰化物的吸附能力比对简单氰化物的吸附能力强 。22PPT课件1.水处理 2 活性炭处理含汞废水活性炭处理含汞废水 在氯碱工业中以汞
9、为阴电极制造氯气和苛性钠聚氯乙烯、乙醛、醋酸乙烯的合成工业均以汞作为催化剂 电子仪表工业也常用到汞 故这些行业均排放含汞废水 。汞对人体有严重的毒害作用 其中甲基汞在人体脑组织内积累侵入中枢神经系统破坏神经功能严重时可导致死亡。活性炭能有效地吸附废水中的汞一些工厂已经采用此法处理含汞废水但该法更适用于处理低浓度的含汞废水。废水含汞浓度高时 可先进行一级处理 降低废水中的汞浓度后再用活性炭吸附。将含汞量在l mgL-2 mgL以下的废水通过活性炭滤塔排出水含汞量可下降到001 mgL-005 mgL回收汞后活性炭可再生并重复使用。23PPT课件1.水处理 3 活性炭处理染料废水活性炭处理染料废水
10、 纺织工业的发展带动了染料生产的发展调查表明全世界每年生产的染料超过700000 t,其中2 %以废水的形式直接进入水体排出,10%在随后的纺织染色过程中损失。染料废水成份复杂,水质变化大,色度深,浓度大 ,处理困难,水中的色度影响水生植物的光合作用从而破坏水中的生态平衡。活性炭巨大的比表面积使其能有效地去除废水的色度。研究表明对初始浓度为30 mgL的甲基橙、结晶紫、直接耐晒黑G和活性翠蓝溶液在pH7、粉末活性炭的投加量为6 gL、吸附时间为2O min时4种染料的去除率均在97-99对于初始浓度为250 mgL的酸性品红、碱性品红和活性黑B一133染料废水当椰壳活性炭投加量分别为08 、1
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