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无烟煤滤料的吸附原理你知道么

发布时间:2018-07-20 09:16文章来源:小张
     无烟煤滤料吸附技术一般是用来去除水中的溶解有机物,对相对分子质量在500-3000的有机物去除效果最好,大部分比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代烃等都能够牢固吸附在滤料表面上或孔隙中,并且腐殖质、合成有机物也能被炭吸附去除。实践证明,无烟煤滤料可降低总有机碳(TOC)、总有机卤化物(TOX)和总三卤甲烷(TTHM)等指标。但无烟煤对有机物的去除也受有机物特性的影响,同样大小的有机物,无烟煤滤料对溶解度小,亲水性差,极性弱的有机物其有较强的吸附能力。
     无烟煤滤料是含碳材料经粉碎、筛选后,放在炭化高效活化炉内进行高温催化或化学催化,使碳表面与内部生成大量的相互串通的小孔,形成纵横交错的蜂窝状结构,再经过酸洗或水洗、烘干而制成的。无烟煤滤料外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,且其密度比水小,是一种多孔的疏水性吸附剂。无烟煤滤料具有发达的微孔构造和巨大的比表面积,它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上。通常活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%---80环。这些孔隙形状多样,孔径分布范围很广,由孔隙直径大小分为只类:大孔(直径≥50nm),约占总孔容积的10%-30%;微孔(直径≤2nm)约占总孔容积的60%--90%;中孔又称过渡孔(2nm≤直径≤50nm),约占总孔容积的5%--7%。孔隙平均直径约为1.5nm。细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500--1500m2 /g。这就是无烟煤滤料吸附能力强、吸附容量大的主要原因。无烟煤滤料的吸附机理主要是物理吸附,首先,孔隙具有吸附势,靠碳分子与被吸附分子的引力(主要是范德华力)而形成的,孔径越小,吸附势越强。其次,分子运动理论: 
     1.一切物体均由分子或原子组成,分子(原子)间有间隙; 
     2.分子(原子)是处于永不停息漫无规则的热运动状态。分子间相互碰撞很频繁; 
     3.分子间有相互作用力,一般表现为引力。 
    最后还有一点原因,碰撞分子的直径与无烟煤滤料孔隙直径要匹配,若分子直径大于孔隙直径,则分子碰滤料时,进不了孔隙而被弹回到空中;若分子直径远小于孔隙直径,则分子即使碰到了孔隙,也有可能跑出来,孔径越大,跑出来的概率也越大,使吸附率越小;当分子直径略小于孔径时,分子碰到孔以后难于跑出来,即被吸附了。被吸附的分子数量多,表明其吸附能力越强。除了孔径的影响外,无烟煤滤料的吸附作用还与其表面化学性质有关。除碳元素外,还含有灰分和化学键结合的元素。化学键结合的元素,如氢和氧与碳以化学键结合,而使炭表面形成很多氧化物和有机官能团,从而与吸附质分子发生化学作用,表现出选择吸附特性。 
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无烟煤滤料

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