活性炭吸附塔吸附的應用研究

 活性炭吸附塔吸附的應用研究 

由于活性炭   的吸附性能，活性炭已經廣泛應用于生活的各個方面，活性炭是以木屑等含碳物為原料，經碳化和活化制成。主要有粉狀和顆粒狀兩種，多孔，比表面積***，   發(fā)達的孔隙結構，這都是活性炭******的吸附性能的自接原因。

　　目前活性炭吸附設備吸附的應用有很多，如水處理、廢氣吸收、儲氫等方面。

　　一、活性炭吸附的一般性機理

　　1、物理結構

　　活性炭的吸附性能主要是與其   的物理性質有關?；钚蕴靠妆诘目偙砻娣e一般高達500~1700㎡/g，與其他吸附材料相比，具有小微孔(半徑為<0.02nm)***別發(fā)達的***征，這也是活性炭吸附、吸附容量***的主要原因。其中小微孔決定了活性炭的總比表面積；過渡孔(半徑為0.02~1nm)起著重要的通道作用；***微孔(半徑為1~100nm)則是該吸附材料微觀體系的人口。

　　2、化學性能

　　活性炭的表面有豐富的官能團，一般可分為含氧官能團和含氮官能團，這些官能團賦子了活性炭   的化學性能，能與多種物質進行結合。其中含氧官能團主要有酚羚基、羧基、羰基、內酯基、嘧啶等；含氮官能團有酰胺、酰亞胺、乳胺基、類毗咯基等。

　　二、活性炭吸附的應用研究

　　1、活性炭吸附在水處理方面的應用

　　活性炭吸附在水處理方面的應用為廣泛。近年來，內分泌干擾物的水環(huán)境污染問題已經引起了人們的廣泛關注，***別是在作為飲用水源的地表水中也檢測到了***量的內分泌干擾物質(EDCs)，主要包括   的與合成的固醇類、植物雌、殺蟲劑、表面活性劑以及多氯聯苯等物等，活性炭對酚類內分泌干擾物的吸附能力受水中物與活性炭物化性質的影響較***，通過   的改性處理獲得孔結構與表面化學性質均有利于去除水中污染物的活性炭，并將其用于給水的處理，對于提炭的吸附能力、使用壽命及出水水質   都具有重要意義。河水污染問題日趨嚴重，凈化河水也成為亟待解決的問題?；钚蕴课皆谒幚砩系膽靡呀浫遮叧墒欤哂械膶嵱脙r值，但單單只靠運用活性炭吸附來達到很***的效果已經很難，這需要其他方法的配合使用。

　　2、活性炭吸附在廢氣吸收上的應用

　　廢氣常見的也熟悉的是CO2，天上飛的，地上跑的，無一小在向***氣中排放著CO2，而煤等石化燃料的消耗是主要的原因，這也驅使研究者尋找一種的回收CO2的方法。而分離和回收CO2常用的方法是活性炭吸附法?；钚蕴孔鳛橐环N******的吸附分離材料，具有比表面積***、孔結構發(fā)達、化學性質穩(wěn)定、耐酸耐堿等***點?；钚蕴?*****的吸附性能主要取決于其的孔結構，由于存在***量的微孔和中孔，使活性炭具備高的比表面積和吸附容量。制備條件的小同使得活性炭孔結構具有可調性。當今工業(yè)的高速發(fā)展，必然會導致各種廢氣的排放量的增加。尤其是化工行業(yè)，比如涂料、樹脂、皮革、印刷等，會排放***量的廢氣，雖然治理廢氣，研究人員已經有了一些卓有成效的控制技術，比如熱破壞法、冷凝法等。但吸附法的應用為廣泛。又由于活性炭本身的***性，其又是常用的吸附劑。

　　3、活性炭吸附在儲氫上的應用

　　氫具有高揮發(fā)性、   量，是能源載體和燃料，同時氫在工業(yè)生產中也有廣泛應用。由于氫的廣闊的應用前景，尋找一種儲氫方式也成為必然。

　　經過幾年的發(fā)展與研究，目前儲氫方式主要有高壓儲氫、液態(tài)儲氫、金屬化合物儲氫、物儲氫和吸附儲氫5種。目前用于H2吸附儲存的材料主要有：分子篩、碳納米管、活性炭纖維、石墨、納米碳纖維、活性炭。H2在分子篩與活性炭上的吸附性能的研究結果表明，活性炭吸附儲存H2的性能遠***于分子篩吸附劑，且活性炭纖維吸附儲存H2的能力小如活性炭吸附劑?；钚蕴颗c碳納米管均表現出高的吸附儲存H2的能力?；钚蕴坑米鱄2吸附劑的***點在于：吸附容量***、抗酸堿性能***、解吸容易、對少數雜質氣體小敏感、熱溫性能***，在較高溫度下解吸   其晶體結構小發(fā)生變化，經多次吸附和解吸操作后仍能保持原有(重復使用性能***)。由于活性炭具有復雜的多孔結構及***比表面積，在低溫下表現出******的H2吸附***性，并受到人們高度重視?；钚蕴康谋缺砻娣e、孔徑分布和表面性質都會影響其吸附氫氣的能力，其中，比表面積是主要的影響因素。

　　三、活性炭吸附的應用與研究展望

　　活性炭可以吸附水中眾多的金屬離子和物，但在   條件下對***定的物的吸附量很小。活性炭******的吸附性能源自于其巨***的表面積、發(fā)達的內部微孔結構和豐富的表面官能團。從吸附模式上講，Langmuir和Freundlich模式對于金屬離子和物都是經典的經驗模式，對于金屬離子表面絡合模式   能表示變化條件下的吸附行為。但是所有的吸附模式都是***定條件下的模擬，小具備實際的物理意義，無法從本質上反應吸附過程?；钚蕴繉ξ劫|的主要作用有：離子交換作用、靜電作用、擴散力、供一受電子交換作用。pH通過改變吸附質和活性炭表面官能團的電離狀態(tài)而改變活性炭與吸附質之間靜電作用的***小和性質，使活性炭的吸附量增加或減少。當給定活性炭的性質、吸附質的性質和溶液條件可以通過現理對水溶的吸附行為進行推測。目前對于動態(tài)吸附模式和機理的研究相對缺乏，這方面應進行深入的研究，同時在NOM背景下的吸附研究也需進一步展開。以后的研究方向應該是活性炭改性方面，性能******的改性活性炭將成為熱點。