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[话题讨论] 请教活性炭吸附能力

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发表于 2009-11-14 15:33:18 | 显示全部楼层 |阅读模式
在活性炭净化气体中,活性炭对不同气体的吸附能力是怎样的?比如:下面这些气体中,活性炭会吸附哪些,不吸附哪些,吸附能力怎样?
H2、N2、CO、CO2、CH4、C2H4、C2H6、C3H6、C3H8、C4H8、C4H10、C5H10、C5H12、C6H12、C6H14、C7H14、C7H16、H2S
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发表于 2009-11-14 20:08:19 | 显示全部楼层
活性炭微孔的孔隙容积一般只有0.25-0.9mL/g,孔隙数量约为1020个/g,全部微孔表面积约为500-1500m2/g,通常以BET法测算,也有称高达3500-5000 m2/g的。活性炭几乎95%以上的表面积都在微孔中,因此除了有些大分子进不了外,微孔是决定活性炭吸附性能高低的重要因素。中孔的孔隙容积一般约为0.02-1.0mL/g,表面积最高可达几百平方米,一般只有活性炭总蚕种的约5%。其作用能吸附蒸汽,并能为吸附物提供进入微孔的通道,又能直接吸附较大的分子。
  大孔的孔隙容积一般约为0.2-0.5 mL/g,表面积只约0.5-2 m2/g,其作用一是使吸附质分子快速深入活性炭内部较小的孔隙中去;二是作为催化载体时,催化剂常少量沉淀在微孔内,大都沉淀在大孔和中孔之中。
  所提的活性炭表面积理应包括内表面积和外表面积,事实上吸附性质主要来自巨大的内表面积,因此不能误认为:把活性炭研碎磨细会明显提高表面积从而提高吸附力。
  很多吸附是可逆的物理吸附,即被吸附物为流体,在一定温度和压力下被活性炭吸附,在高温低压下被吸附物又解吸出来,活性炭内表面恢复原状。这是广泛应用的物理吸附,学术上又称为范德华吸附。
  影响活性炭吸附的主要因素
  ①活性炭吸附剂的性质
  其表面积越大,吸附能力就越强; 活性炭是非极性分子,易于吸附非极性或极性很低的吸附质;活性炭吸附剂颗粒的大小,细孔的构造和分布情况以及表面化学性质等对吸附也有很大的影响。
  ②吸附质的性质
  取决于其溶解度、表面自由能、极性、吸附质分子的大小和不饱和度、附质的浓度等
  ③废水PH值
  活性炭一般在酸性溶液中比在碱性溶液中有较高的吸附率。
  PH值会对吸附质在水中存在的状态及溶解度等产生影响,从而影响吸附效果。
  ④共存物质
  共存多种吸附质时,活性炭对某种吸附质的吸附能力比只含该种吸附质时的吸附能力差
  ⑤温度
  温度对活性炭的吸附影响较小
  ⑥接触时间
  应保证活性炭与吸附质有一定的接触时间,使吸附接近平衡,充分利用吸附能力。
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