煤质柱状活性炭对挥发性有机物与可提取有机物吸附有着较大的差别。对于挥发性有机物与可提取有机物,它们在活性炭上的吸附量与分子量的大小关系截然相反。挥发性有机物随分子量的增大吸附性能亦增大,煤质柱状活性炭的吸附效果越好。而可提取有机物随分子量的减小,煤质柱状活性炭的吸附效果越好,如果可提取有机物随分子量的增大,煤质柱状活性炭的吸附性能则会减弱。这主要是由于挥发性的有机物是一些极性比较小的有机物,而可提取的有机物是极性比较大的有机物。
煤质柱状活性炭本身可以看作是一个非极性吸附剂,对水中非极性物质的吸附能力大于极性物质的吸附能力。而且,吸附质分子大小与煤质柱状活性炭呈一定比例时,有利于吸附。对于极性较小的分子,分子量越大,越有利于吸附。煤质柱状活性炭对水体中各种有机物的吸附有非常大的竞争性,其对各种有机物吸附量的大小不仅与有机物的分子结构有关,而且与水体中有机物种类的多寡有关。煤质柱状活性炭对水中挥发性有机物的去除率可达~。比较各种分子量有机物质的吸附规律,可以看出,对于挥发性有机化合物,分子量越高,其去除率越高,这类似于苯酚和阳离子黄的吸附规律。
这主要是由于活性炭微孔结构的孔隙阻力效应,太大的有机分子不能进入煤质柱状活性炭的孔隙,只能吸附在活性炭的表面上。结论表明煤质柱状活性炭对水中各种有机物质的吸附具有很大的竞争性。各种有机物质的吸附量不仅与有机物的分子结构有关,而且与水中有机物的含量有关。同时,对于挥发性有机化合物和可萃取的有机物,它们对活性炭的吸附量与分子量完全相反。随着分子量的增加,可萃取的有机物质减少,而挥发性有机物的吸附性能随着分子量的增加而增加。
煤质活性炭是以无烟煤为原料,经过炭化活化,制成的一种多孔性碳素物质。煤质活性炭的型号从外观上区分,主要包括煤质柱状活性炭煤质颗粒活性炭蜂窝状活性炭球星活性炭这四种。它具有一定的机械强度和很大的比表面积,具有很强的吸附性能,广泛地应用于医药化工食品工业及环境保护等多个领域。煤质活性炭产品的质量,与生产过程中的每个工序都密切相关。在生产过程中,只有掌握了影响煤质活性炭质量的因素,才能根据客户的要求,有针对性地选择炭化料,有目的地调整活化炉的生产工艺,这样才能生产出优良低耗的煤质活性炭产品,才能在激烈的市场竞争中占据主动,赢得更多的客户。
生产煤质活性炭使用的活化炉是斯列普活化炉,是一种以水蒸气和烟道气为活化剂,交替进行活化的炉型。根据斯列普活化炉特殊的结构及产品指标的不同,通过调整工艺指标,可生产不同指标要求的煤质活性炭,并且使其在活化过程中质量产量达到理想的效果。实验证明,对于煤质活性炭而言,通过活化可以使碳内部形成具有吸附能力复杂的孔隙结构。在实际生产过程中,应根据产品的指标要求合理地调整工艺参数,如入炉的水蒸气压力风压活化时间活化温度等,很大限度地生产出客户满意的产品,并在此基础上,较大限度地降低生产成本。
因此,在煤质活性炭生产过程中,要根据客户的要求合理选择炭化料,如果客户需要的煤质活性炭是用来吸附液相和气相中相对分子质量和分子直径较小的物质,那么就要求煤质活性炭的孔径分布以微孔居多,其性能指标通常用碘吸附值表示。这时,就要选择普通炭化料为原料进行生产。如果客户需要的煤质活性炭是用来吸附液相中相对分子质量和分子直径较大的物质,则要求煤质活性炭的孔径分布以中孔居多,其性能指标以糖蜜值焦糖脱色率表示。这时,就要选择低漂浮炭化料为原料进行生产。
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