活性炭改性方法及相关技术的发展概况

文章作者:首信环保   发布时间:2019-03-20
​活性炭是一种具有发达孔隙结构和大比表面积的多孔炭材料,可以由木材、煤、褐煤和椰子壳等制备,其结构特性决定了活性炭是一种优良的吸附剂,可以有效去除水中的各类有机物和无机物,己经被广泛的应用于食品、化学、水处理等各个领域。

活性炭是一种具有发达孔隙结构和大比表面积的多孔炭材料,可以由木材、煤、褐煤和椰子壳等制备,其结构特性决定了活性炭是一种优良的吸附剂,可以有效去除水中的各类有机物和无机物,己经被广泛的应用于食品、化学、水处理等各个领域。活性炭的吸附能力主要取决于它的结构特性和表面化学性质,通过某种形式的改性处理,改变以上性质,对提高吸附能力具有重要的意义。通常情况下,改性处理后,活性炭的结构特性和表面化学性质都会受到影响,而不同的改性方法对活性炭的理化性质的影响程度不同。常见的活性炭改性方法包括物理方法改性,化学方法改性和物理化学联合改性法。

常用的物理改性处理方法包括微波辖射改性法和超声波改性法。

微波改性是指通过微波辐射加热,改变活性炭的理化性质,进而提高活性炭的吸附性能。与常规加热法相比,微波加热升温所需时间短,无需热对流条件,无需直接的加热源,能够在节约能源的同时节约时间,目前,微波改性在活性炭制备和改性中己经产生了较好的效果。活性炭改性后的吸附能力,主要受到微波功率和微波辐照时间的影响,发现随着微波辐射的时间变长,活性炭表面的酸性含氧官能团的含量会逐渐减少,改性后的活化炭对亚甲基蓝的吸附去除效果更好,较高的微波功率和较长的辐照时间处理后得到的改性炭具有较好的吸附能力。

超声波改性主要利用声空化作用,活性炭中的微小泡核在超声场的作用下被激活,产生振动、生长、收缩乃至崩溃等一系列现象,其引起的冲击波和微射流会使活性炭的孔径发生变化。霍超采用超声波预处理活性炭,有效降低了活性炭表面灰分和不稳定含氧官能团的含量,提高了所负载催化剂的活性;上海交通大学的刘金生研究了超声频率和超声时间对活性炭脱硫的影响。

将活性炭暴露在等离子体流中,活性炭的表面会发生刻蚀、交联等现象,表面的杂质也会被清除,采用这种方法处理活性炭,改性只发生在表面层,其具有工艺简单、操作方便、无二次污染、不破坏材料基体表面特性等优点。活性炭通过这种改性方法处理后,对铁离子的吸附容量提升很大,并且经检测其孔隙结构没有发生变化,而表面化学性质则产生了明显的改变。

在一定条件下,采用氧 化剂对活性炭进行表面氧 化处理,可以提高活性炭表面的酸性官能团含量,或者改变酸性官能团种类以及分布情况,这种处理活性炭的方法称为表面氧 化改性法。常用的氧 化剂包括HNO3、HCI、H2sO4和H2O2等,其中活性炭在氧 化剂处理后,孔隙结构、比表面积、含氧官能团等理化性质都会发生变化,HNO2处理后还会在活性炭表面引入大量的含氮基团。有研究表明,表面氧 化改性能够更好的去除水中极性物质,但是不利于去除疏水性有机物。范延臻等人的研究表明,以去除水中的苯酚、苯胺、腐殖酸、氯仿、四氯化碳等有机物为目的的活性炭表面改性,应尽量减少活性炭表面内酷基及梭基等含氧基团的含量,增加活性炭表面的疏水性。表面氧 化改性处理后的活性炭对水中重金属的去除效率会提高,这是因为活性炭表面酸性基团变多,而重金属离子更容易和酸性基团结合成金属配合物。

在高温条件下通入惰性气体,或者将活性炭置于氨水溶液中浸渍处理,这种通过还原剂对活性炭进行改性的方法称为表面还原改性法。表面还原改性法可以提高活性炭表面碱性官能团的相对含量,增强活性炭表面的非极性,这有利于提高活性炭对水中非极性物质的吸附效果。在高温条件下,Perteira利用H2和N2对活性炭进行改性处理,改性后活性炭对染料的吸附能力大大提高;chingombe在氢气的保护下隔绝氧气对活性炭进行高温退火处理,得到了具有更高比表面积的改性炭,这种改性炭对草除灵的吸附能力较原炭有了较大的提高。

利用活性炭的还原性,将吸附在活性炭上的金属离子或化合物还原成单质或低价态的离子,这种处理活性炭的方法称为负载杂原子或化合物改性法。改性后的活性炭负载的金属离子或金属对某类吸附质有较强的结合力,这有利于更好地去除这类污染物。目前用来负载的金属离子包括银、铜、铝和铁,经处理的活性炭在对水中氟、氰化物和砷化物有很好的处理效果,吸附容量与原炭相比均有显著提高。通过负载杂原子和化合物改性处理的活性炭,其比表面积会有所减小,但对氨和苯的吸附能力得到显著增强。

工业废气处理设备根据不同的行业,有不同的技术处理工艺,所以设备有很多的类型。用户选购使用设备之前,一定要对本企业的生产工艺有个了解,需要结合企业自身的工艺、管理水平、配套设施、技术力量及修理人员技能等等因素考虑选购使用。设备在选购的时候,应考虑下面的几个事项:

1、选择专业、值得信赖的工业废气处理设备厂家,注意查看与厂家相关的信息,包括厂家规模,信誉等事项,专业的,好的厂家的设备使用更加的放心。

2、设备对于废水水质以及废水处理程度如何。

3、考虑设备工程施工的难易程度。

4、结合当地的地形、气候等自然条件也对废水处理设备工艺流程的选择设备。

5、注意污水处理设备在处理的过程中,是否会出现二次污染。

6、关注厂家提供的相关的运输、维护或者是售后服务等事项。

在安装工业废气处理设备程中,对于中心线、水平性和标高偏差进行的调整分别称为找正、找平和找标高,这就是有机废气处理设备安装准精的三要素。如何能够正确的安装其实这也是个技术活,因此我们在进行安装的时候一定要特别的注意。

要素一:找正

安装有机废气处理设备时须要找正设备中心线,机械上的主轴、轴承孔等精加工面都可以取做中心线的依据。

要素二:找平

调整机械设备安装后的水平度,其重要性大于找正。由于倾斜,势必产生因惯性力而造成的振动。倾斜还会使润滑条件恶化,以及由于附加载荷而导致设备过度磨损,工作质量和准确度降低。找平的目的是保持安装的稳固性、减少振动、避免变形,以保证工作精度和防止合理的磨损。

要素三:找标高

标高就是安装的基准点到所测表面(或线)的高度。一般直接测定准点到有机废气处理设备标高测定面(线)的距离来作检验。

在安装有机废气处理设备的时候,就是希望大家能够在处理问题的时候也能很好的掌握一些技巧,知道如何安装,如何拆卸,以及它的安装事项,相信大家在处理问题的时候也会相对简单很多。


河北首信环保科技秒速赛车 www.66ppn.com 邮箱:shouxintec@126.com 地址:河北省泊头市工业开发区 冀ICP备17006246号-1
电话:0317-5669888  传真:0317-8308628   技术部:17731769882 13831792292
秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网 秒速赛车官网