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活性炭吸附原理以及再生
活性炭(tan)的吸附功能(neng)在環(huan)保行(xing)業得到很好的利用，尤其是那些難(nan)以處理的有機(ji)廢氣，也(ye)都可以選擇(ze)活性炭(tan)來進行(xing)吸附處理，從而減(jian)少不(bu)達標排放(fang)的可能(neng)性。
活性炭吸附機理(li)
吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)互(hu)為(wei)可逆(ni)過程(cheng)(cheng)。當用新鮮的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)氣體(ti)中(zhong)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質時(shi)(shi)，由于(yu)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面沒有(you)(you)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質，因(yin)此(ci)也(ye)就沒有(you)(you)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)。但隨(sui)著吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)進行，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面上(shang)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質逐漸增多，也(ye)就出現了(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)，且隨(sui)著時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)推移，脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)速度(du)(du)不(bu)斷增大。但從宏(hong)觀(guan)(guan)上(shang)看，同一(yi)時(shi)(shi)間(jian)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)仍大于(yu)脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)，所以(yi)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)總趨(qu)勢認(ren)為(wei)是吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)。當同一(yi)時(shi)(shi)間(jian)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)與脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)相等時(shi)(shi)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)達到動(dong)態平(ping)衡(heng)(heng)，此(ci)時(shi)(shi)稱(cheng)為(wei)達到吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)平(ping)衡(heng)(heng)。平(ping)衡(heng)(heng)時(shi)(shi)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質在流體(ti)中(zhong)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)和在吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面上(shang)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)不(bu)再變化，從宏(hong)觀(guan)(guan)上(shang)看，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過程(cheng)(cheng)停(ting)止。平(ping)衡(heng)(heng)時(shi)(shi)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質在流體(ti)中(zhong)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)稱(cheng)為(wei)平(ping)衡(heng)(heng)濃(nong)(nong)度(du)(du)，在吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑中(zhong)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)稱(cheng)為(wei)平(ping)衡(heng)(heng)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)。
當吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質(zhi)與吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)長時(shi)間(jian)接(jie)觸(chu)后(hou)，終將達到吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)平衡(heng)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)平衡(heng)量(liang)(liang)是吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)對吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質(zhi)的極限吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)，亦(yi)稱靜吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)分數(shu)或經(jing)活(huo)性分數(shu)，用表(biao)示(shi)(shi)，無量(liang)(liang)綱。它是設(she)計和(he)生產(chan)中十分重要的參數(shu)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)平衡(heng)時(shi)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質(zhi)在氣、固兩相中的濃度(du)關系，一般用吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)等溫(wen)線表(biao)示(shi)(shi)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)等溫(wen)線通常(chang)根(gen)據實驗數(shu)據繪(hui)制，也(ye)常(chang)用各種經(jing)驗方程式來(lai)表(biao)示(shi)(shi)。
活性(xing)炭(tan)吸(xi)附原理(li)
1、吸附過(guo)程
當兩相(xiang)組(zu)(zu)成一個體系(xi)時(shi)(shi)，其組(zu)(zu)成在(zai)相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)與相(xiang)內(nei)部是不(bu)同(tong)的(de)，處(chu)在(zai)兩相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)處(chu)的(de)成分產生了積(ji)蓄(濃縮)，這種(zhong)現(xian)象稱(cheng)為(wei)吸(xi)(xi)附(fu)。吸(xi)(xi)附(fu)處(chu)理廢氣(qi)時(shi)(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)的(de)對象是氣(qi)態污染物(wu)，被吸(xi)(xi)附(fu)的(de)氣(qi)體組(zu)(zu)分稱(cheng)為(wei)吸(xi)(xi)附(fu)質，吸(xi)(xi)附(fu)氣(qi)體組(zu)(zu)分的(de)物(wu)質稱(cheng)為(wei)吸(xi)(xi)附(fu)劑。
使已(yi)(yi)被吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)組分從達(da)到(dao)飽和的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑析出，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑得以(yi)再生(sheng)(sheng)的(de)(de)操作稱(cheng)為(wei)脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)。即被吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)于界面的(de)(de)物質在一(yi)定條件下，離開界面重新(xin)進入體(ti)相的(de)(de)過程，也成解(jie)吸(xi)(xi)(xi)。而當吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)進行一(yi)段時間后，由于表面吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質的(de)(de)濃集(ji)，使其吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)能力(li)明顯(xian)下降而不能滿足吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)凈化(hua)的(de)(de)要求，此(ci)時需要采用(yong)(yong)一(yi)定的(de)(de)措施是吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑上(shang)已(yi)(yi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)，恢復吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)能力(li)，這個過程成為(wei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)再生(sheng)(sheng)。因此(ci)，在實(shi)際工作中(zhong)，正式(shi)利用(yong)(yong)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)—再生(sheng)(sheng)—吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)循環過程，達(da)到(dao)除去廢(fei)氣中(zhong)污染物質并回收廢(fei)氣中(zhong)有(you)用(yong)(yong)組分的(de)(de)目的(de)(de)。
2、脫附(fu)過(guo)程(cheng)
脫附(fu)過程(cheng)是在吸(xi)(xi)附(fu)劑結構不變(bian)化(hua)或者變(bian)化(hua)極小的情況下，將(jiang)吸(xi)(xi)附(fu)質從(cong)吸(xi)(xi)附(fu)劑孔隙中除去(qu)，恢復它的吸(xi)(xi)附(fu)能力(li)。通過再(zai)生使用，可以降低處理(li)成(cheng)本，減少廢(fei)渣排放(fang)(fang)量，同時回收吸(xi)(xi)附(fu)質。被吸(xi)(xi)附(fu)的組分重(zhong)新釋(shi)放(fang)(fang)，釋(shi)放(fang)(fang)的氣體濃度高于(yu)原混合(he)氣的濃度。
促進解吸(xi)的條(tiao)件有：
(1)提高(gao)溫(wen)度(熱(re)再生）；
(2)抽真空(kong)以降低(di)壓(ya)力(變壓(ya)解吸附)；
(3)降低(di)吸(xi)附劑(ji)周圍(wei)組分(fen)的濃度(空氣吹掃)。
3、吸附(fu)量
吸(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)是指在一定條件(jian)下單位質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)上所(suo)吸(xi)附(fu)(fu)的吸(xi)附(fu)(fu)質(zhi)(zhi)的量(liang)(liang)，通常以kg吸(xi)附(fu)(fu)質(zhi)(zhi)/kg吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)或質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數表示，它(ta)是吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)所(suo)具(ju)有吸(xi)附(fu)(fu)能力的標志。在工業上吸(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)稱為吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的活性(xing)。
活性炭吸附機理(li)
吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)互(hu)為(wei)可逆(ni)過程(cheng)(cheng)。當用新鮮的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)氣體(ti)中(zhong)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質時(shi)(shi)，由于(yu)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面沒有(you)(you)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質，因(yin)此(ci)也(ye)就沒有(you)(you)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)。但隨(sui)著吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)的(de)(de)進行，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面上(shang)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質逐漸增多，也(ye)就出現了(le)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)，且隨(sui)著時(shi)(shi)間(jian)的(de)(de)推移，脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)速度(du)(du)不(bu)斷增大。但從宏(hong)觀(guan)(guan)上(shang)看，同一(yi)時(shi)(shi)間(jian)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)仍大于(yu)脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)，所以(yi)過程(cheng)(cheng)的(de)(de)總趨(qu)勢認(ren)為(wei)是吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)。當同一(yi)時(shi)(shi)間(jian)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)與脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)相等時(shi)(shi)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)和脫(tuo)(tuo)附(fu)(fu)達到動(dong)態平(ping)衡(heng)(heng)，此(ci)時(shi)(shi)稱(cheng)為(wei)達到吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)平(ping)衡(heng)(heng)。平(ping)衡(heng)(heng)時(shi)(shi)，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質在流體(ti)中(zhong)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)和在吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑表面上(shang)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)不(bu)再變化，從宏(hong)觀(guan)(guan)上(shang)看，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)過程(cheng)(cheng)停(ting)止。平(ping)衡(heng)(heng)時(shi)(shi)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)質在流體(ti)中(zhong)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)稱(cheng)為(wei)平(ping)衡(heng)(heng)濃(nong)(nong)度(du)(du)，在吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑中(zhong)的(de)(de)濃(nong)(nong)度(du)(du)稱(cheng)為(wei)平(ping)衡(heng)(heng)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)(liang)。
當吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質(zhi)與吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)長時(shi)間(jian)接(jie)觸(chu)后(hou)，終將達到吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)平衡(heng)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)平衡(heng)量(liang)(liang)是吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)對吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質(zhi)的極限吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)，亦(yi)稱靜吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量(liang)(liang)分數(shu)或經(jing)活(huo)性分數(shu)，用表(biao)示(shi)(shi)，無量(liang)(liang)綱。它是設(she)計和(he)生產(chan)中十分重要的參數(shu)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)平衡(heng)時(shi)，吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質(zhi)在氣、固兩相中的濃度(du)關系，一般用吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)等溫(wen)線表(biao)示(shi)(shi)。吸(xi)(xi)(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)等溫(wen)線通常(chang)根(gen)據實驗數(shu)據繪(hui)制，也(ye)常(chang)用各種經(jing)驗方程式來(lai)表(biao)示(shi)(shi)。
活性(xing)炭(tan)吸(xi)附原理(li)
1、吸附過(guo)程
當兩相(xiang)組(zu)(zu)成一個體系(xi)時(shi)(shi)，其組(zu)(zu)成在(zai)相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)與相(xiang)內(nei)部是不(bu)同(tong)的(de)，處(chu)在(zai)兩相(xiang)界(jie)(jie)面(mian)處(chu)的(de)成分產生了積(ji)蓄(濃縮)，這種(zhong)現(xian)象稱(cheng)為(wei)吸(xi)(xi)附(fu)。吸(xi)(xi)附(fu)處(chu)理廢氣(qi)時(shi)(shi)，吸(xi)(xi)附(fu)的(de)對象是氣(qi)態污染物(wu)，被吸(xi)(xi)附(fu)的(de)氣(qi)體組(zu)(zu)分稱(cheng)為(wei)吸(xi)(xi)附(fu)質，吸(xi)(xi)附(fu)氣(qi)體組(zu)(zu)分的(de)物(wu)質稱(cheng)為(wei)吸(xi)(xi)附(fu)劑。
使已(yi)(yi)被吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)組分從達(da)到(dao)飽和的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑析出，吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑得以(yi)再生(sheng)(sheng)的(de)(de)操作稱(cheng)為(wei)脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)。即被吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)于界面的(de)(de)物質在一(yi)定條件下，離開界面重新(xin)進入體(ti)相的(de)(de)過程，也成解(jie)吸(xi)(xi)(xi)。而當吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)進行一(yi)段時間后，由于表面吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質的(de)(de)濃集(ji)，使其吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)能力(li)明顯(xian)下降而不能滿足吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)凈化(hua)的(de)(de)要求，此(ci)時需要采用(yong)(yong)一(yi)定的(de)(de)措施是吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑上(shang)已(yi)(yi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)質脫附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)，恢復吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)能力(li)，這個過程成為(wei)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)再生(sheng)(sheng)。因此(ci)，在實(shi)際工作中(zhong)，正式(shi)利用(yong)(yong)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)—再生(sheng)(sheng)—吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)的(de)(de)循環過程，達(da)到(dao)除去廢(fei)氣中(zhong)污染物質并回收廢(fei)氣中(zhong)有(you)用(yong)(yong)組分的(de)(de)目的(de)(de)。
2、脫附(fu)過(guo)程(cheng)
脫附(fu)過程(cheng)是在吸(xi)(xi)附(fu)劑結構不變(bian)化(hua)或者變(bian)化(hua)極小的情況下，將(jiang)吸(xi)(xi)附(fu)質從(cong)吸(xi)(xi)附(fu)劑孔隙中除去(qu)，恢復它的吸(xi)(xi)附(fu)能力(li)。通過再(zai)生使用，可以降低處理(li)成(cheng)本，減少廢(fei)渣排放(fang)(fang)量，同時回收吸(xi)(xi)附(fu)質。被吸(xi)(xi)附(fu)的組分重(zhong)新釋(shi)放(fang)(fang)，釋(shi)放(fang)(fang)的氣體濃度高于(yu)原混合(he)氣的濃度。
促進解吸(xi)的條(tiao)件有：
(1)提高(gao)溫(wen)度(熱(re)再生）；
(2)抽真空(kong)以降低(di)壓(ya)力(變壓(ya)解吸附)；
(3)降低(di)吸(xi)附劑(ji)周圍(wei)組分(fen)的濃度(空氣吹掃)。
3、吸附(fu)量
吸(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)是指在一定條件(jian)下單位質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)的吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)上所(suo)吸(xi)附(fu)(fu)的吸(xi)附(fu)(fu)質(zhi)(zhi)的量(liang)(liang)，通常以kg吸(xi)附(fu)(fu)質(zhi)(zhi)/kg吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)或質(zhi)(zhi)量(liang)(liang)分數表示，它(ta)是吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)所(suo)具(ju)有吸(xi)附(fu)(fu)能力的標志。在工業上吸(xi)附(fu)(fu)量(liang)(liang)稱為吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)(ji)的活性(xing)。
