新型無(wú)粘結(jié)劑成型活性炭的吸附行為研究.pdf

1、由于成型活性炭在工業(yè)生產(chǎn)以及生活的使用中較傳統(tǒng)活性炭有更多的優(yōu)勢(shì),受到越來(lái)越多的關(guān)注。而無(wú)粘結(jié)劑添加的成型活性炭其吸附以及強(qiáng)度的綜合性能更優(yōu)于普通活性炭,是活性炭發(fā)展的重要方向。活性炭成型后,較大的表觀尺寸會(huì)引起吸附行為的變化。成型活性炭的吸附性能與傳統(tǒng)的小尺寸活性炭完全不同,不能沿用各類測(cè)試小尺寸活性炭的標(biāo)準(zhǔn)以及方法。為了使成型活性炭能夠更有效地被利用,本論文對(duì)無(wú)粘結(jié)劑成型活性炭的吸附性能進(jìn)行了整體研究。在液相吸附實(shí)驗(yàn)中,選取碘和亞甲

2、基藍(lán)作為吸附質(zhì),分別測(cè)試成型活性炭對(duì)于小分子和大分子物質(zhì)的吸附能力。在使用顆?；钚蕴?、長(zhǎng)方形薄片型和蜂窩型無(wú)粘結(jié)劑成型活性炭進(jìn)行一系列吸附實(shí)驗(yàn)后發(fā)現(xiàn):成型活性炭的吸附性能要用一條吸附量-時(shí)間曲線來(lái)表示,并且孔結(jié)構(gòu)相同的薄片炭的最小表觀尺寸越大,飽和吸附值越低,飽和吸附時(shí)間越長(zhǎng),但顆粒炭和蜂窩炭的吸附結(jié)果不受表觀尺寸影響,且蜂窩炭的吸附時(shí)間接近1mm厚薄片炭的吸附時(shí)間。這是因?yàn)槌尚突钚蕴康拇蟪叽缡沟梦劫|(zhì)擴(kuò)散到吸附劑內(nèi)部這一步驟成為了吸附

3、的關(guān)鍵。吸附溫度和攪拌速度對(duì)吸附性能的影響也是一個(gè)證據(jù)。在實(shí)驗(yàn)中我們還發(fā)現(xiàn),成型活性炭對(duì)亞甲基藍(lán)的吸附效果遠(yuǎn)小于碘吸附值,這是因?yàn)槌尚突钚蕴康目讖椒植紘?yán)重阻礙了亞甲基藍(lán)的內(nèi)擴(kuò)散。薄片炭含較多微孔,中孔以及大孔數(shù)量較少,大尺寸的亞甲基藍(lán)分子的內(nèi)擴(kuò)散很難進(jìn)行。氣相吸附實(shí)驗(yàn)使用添加粘結(jié)劑的蜂窩炭和不添加粘結(jié)劑的蜂窩炭以及薄片炭靜態(tài)吸附氯仿、甲苯、四氯化碳和苯的飽和蒸汽,吸附結(jié)果同樣使用吸附值-時(shí)間曲線表示。成型活性炭的表觀尺寸對(duì)于氣相吸附的影

4、響與液相吸附相同,但無(wú)粘結(jié)劑蜂窩炭表面的酸性含氧官能團(tuán)較少,其選擇吸附性比添加粘結(jié)劑的蜂窩炭弱,適應(yīng)于吸附成分復(fù)雜的揮發(fā)性有機(jī)氣體。采用濃氨水浸漬處理后,無(wú)粘結(jié)劑蜂窩活性炭的部分孔道尤其是微孔被打通,增大了比表面積和微孔比例,表面含氧官能團(tuán)數(shù)量明顯減少,炭樣表面向非極性轉(zhuǎn)化,對(duì)于非極性四氯化碳?xì)怏w的吸附性能得到大幅度提高。本實(shí)驗(yàn)所用此類無(wú)粘結(jié)劑成型活性炭無(wú)論是在液相還是氣相環(huán)境中,對(duì)于小分子的物質(zhì)的吸附能力均較強(qiáng),應(yīng)適合用于這類污染物的