木质粉状活性炭滤(粉状活性炭的吸附原理)

Posted 2023-05-29

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木质粉状活性炭滤(粉状活性炭的吸附原理)

活性炭是一种无定形碳，通过在厌氧条件、高压、高温下活化含碳量高的材料如：（竹子、稻壳、木头、椰子壳……）而产生的无定形碳。结果，煤的结构变成多孔的中空纤维，包括数以千计的小孔，尺寸很小，有助于增加反应中的接触表面积。活性炭表面积越大，吸引力越强。

对于水：当水流过活性炭表面时，杂质、污垢、金属离子和氯、苯、油脂等污染物会附着在活性炭表面。因此，活性炭除具有过滤水的作用外，还具有脱色作用。

在家用净水器中，有活性炭过滤器，使用一段时间后，需要更换滤芯，以确保水质。在工业生产中，吸附机制也用于处理工业废水或生产中的某些阶段。

活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成活性炭吸附是利用活性炭的物理吸附、化学吸附、氧化、催化氧化和还原等性能去除水中污染物的水处理方法。

活性炭是用木材、煤、果壳等含碳物质在高温缺氧条件下活化制成，它具有巨大的比表面积(500-1700m2/g)。水处理过程中使用的活性炭有粉末炭和粒状炭两类。粉末炭采用混悬接触吸附方式，而粒状炭则采用过滤吸附方式。活性炭吸附法广泛用于给水处理及废水二级处理出水的深度处理。其主要优点是处理程度高，效果稳定。

活性炭用木屑、果壳、褐煤等含碳物质为原料，经碳化和活化制成。有粉状(粒径为10~50微米)和颗粒状(粒径为0.4~2.4毫米)两种。通性是多孔，比表面积大。总表面积达每克500~1000㎡。主要性能参数是吸附容量和吸附速率。吸附容量是单位重量活性炭达到吸附饱和时能吸附的溶质量，和原料、制造过程及再生方法有关。吸附容量越大，所用活性炭量越省。吸附速率是指单位重量活性炭在单位时间内能吸附的溶质量。因吸附有选择性，性能参数应由实验测定。颗粒活性炭要有一定的机械强度和粒径规格。

活性炭在同温同压下,不同吸附剂对一定分子的吸附能力有所不同。

活性炭不断吸附水中溶质，直到吸附平衡即溶质浓度不再改变时为止。一定温度下，达到吸附平衡时，单位重量活性炭所吸附的溶质重量和水中溶质浓度的关系曲线，称为吸附等温线。曲线常用弗罗因德利希公式表示:

X/M=kC1/n式中X为活性炭吸附的溶质量;M为所加活性炭重量;C为达到吸附平衡时，水中溶质浓度;k和n为试验得出的常数

粉状活性炭以优质木炭为原料，经特殊生产工艺精制而成，有物理法、化学法两种。经水蒸气活化后，精制处理，粉碎而成。本品外观为黑色粉末状，在一般溶液下均不溶解。无臭无味，具有表面积大吸附为强、纯度高、滤速快、质量稳定，具有絮凝效应和助滤效应等特点。广泛适用于食品、医药、味精化工等产品的脱色、除杂精制。也可以用于水的净化处理。

粉状活性炭的吸附是物质在相的界面上浓度发生变化的现象。物质在表面层的浓度大于内部浓度的吸附称为正吸附，反之，表面层的浓度小于内部浓度的吸附称为负吸附。已被吸附的原子或分子，返回到气相中的现象称为解吸或脱附。吸附作用仅仅发生在两相交界面上，它是—种表面现象。—切固体都具有不同程度的将周围介质的分子、原子或离子吸附到自己表面上的能力。固体表面之所以能够吸附其他介质，就是因为固体表面具有过剩的能量，即表面自由焓。粉状活性炭吸附其他物质是钥向减低表面自由焓的方向进行的，它是一个自发过程，在物理吸附过S中，吸附剂与吸附质表面之间是范德华力。当吸附质和吸附剂分子的间距大于二者零位能的分子间距时，范德华力发生作用，使吸附质分子落人吸附剂分子的浅位阱9P处，放出吸附热，发生物理吸附。

发生化学吸附时，被吸附分子与吸附剂表面原子发生化学作用，这是生成表面络合物的过程。当—个常的不作表面运动的气体分子和固体吸附剂发生碰撞时,如果所发生的是非弹性碰撞，则气相和固相均发生不可察觉的化.化学变化的起因足非弹性碰撞和俘获。气相分子向固相转移能量，是导致非弹性碰撞的直接原因，而固体表面势阱的存在是非弹性碰撞存在的先决条件.当气态分子与表面碰撞损失的能量超过某一个临界值之后，分子将没有能力爬出表面势阱而被浮获，被俘获的分子就在固体表面进行一系列变化，如表面迁移、表面近构、吸附态的转变等，从而发生化学吸附。粉状活性炭在化学吸附中，吸附质和吸附剂之间产生离子键、共价键等化学键。它们比范德华力大12个数量级。

因此，吸附质分析必须克服浅位阱qp和深位阱9c之间的位置,，也就是化学吸附的活化能，然后进入深位阱qc。此时吸附反应将能放出较大的化学热而产生化学吸附。物理吸附的特点是，吸附作用比较小，吸附热小，可以对多层吸附质产作用—化学吸附的特点，它的吸附作用强，吸附热大，吸附具有选择性，滞嬰克服活化能一般只吸附单层，吸附和解析的速度比较慢。

粉状活性炭是以果壳和木屑为原料精制而成，外观为黑色细微粉末状，无毒、无味、具有比表面积大，吸附能力强、适用于制糖、制药、饮料、酒类等水质的净化行业，对有机物溶剂的脱色、精制、提纯和污水处理方面也广泛使用。

木质粉状活性炭以优质的木屑等为原料，采用氯化锌法生产，具有发达的中孔结构，吸附容量大、过滤等特性。木质粉状活性炭主要适用于各种氨基酸工业，精制糖脱色、味精工业、葡萄糖工业、淀粉糖工业、化学助剂、染料中间体、食品添加剂、药品制剂等高色素溶液的脱色、提纯、除臭、除杂。

以磷酸法生产的木质粉状活性炭，具有发达的中孔结构和发达的比表面积，吸附容量大、过滤速度快，不含锌盐之特性。广泛适用于食品工业的糖类、谷氨酸及盐，乳酸及盐、柠檬酸及盐，葡萄酒，调味品，动植物蛋白、生化制品、医药中间体、维生素等产品的脱色、精制、除臭、去杂。

本厂生产的木质粉状活性炭，杂质少、纯度高、滤速快、具有优良的脱色、净化、提纯等性能，主要用于各种注射药剂的脱色、精制和除去“热源”。亦可用维生素C及其它原料药的脱色，脱色力强、滤速快、适用于医药、农药、中西原药的脱色、精制。并具有吸收肠道病菌的作用。

煤质粉状活性炭选用无烟煤为原料，采用上等工艺精制加工而成，外观呈黑色圆柱状颗粒；具有合理的孔隙结构，良好的吸附性能，机械强度高，易反复再生，造价低等特点；用于有毒气体的净化，废气处理，工业和生活用水的净化处理，溶剂回收等方面。

吸附分液相吸附和气相吸附两类，液相吸附能力常以吸附等温线进行评价，气相吸附能力以溶剂蒸气吸附量评价。

　　吸附等温线表示一定温度下吸附系统中被吸附物质的分压或浓度与吸附量之间的关系，即当保持温度不变，可测得平衡吸附量和分压或浓度间的变化关系。以剩余浓度为横轴，以粉状活性炭单质量的吸附量为纵轴可绘出关系曲线。

　　当保持分压或浓度不变，可测得平衡吸附量和温度间的变化关系，绘出关系曲线，即吸附等压线。由于在工业装置中少量成分吸附大致在等温状态下进行，所以吸附等温线为重要和常用。

　　溶剂蒸气吸附量表示气相吸附性能，可用颗粒粉状活性炭的四氯化碳吸附率的测定为例，在规定的试验条件下，即规定的炭层高度、气流比速、吸附温度、测定管截面积、四氯化碳蒸气浓度的条件下，持含有一定四氯化碳蒸气浓度的混合空气流不断地通过粉状活性炭，当达到吸附饱和时，粉状活性炭试样所吸附的四氯化碳的质量与试样质量之百分比作为四氯化碳的吸附率。

　　粉状活性炭的吸附量，即单位粉状活性炭所吸附的吸附质的量，工业上也有称为粉状活性炭的活性，活性有两种表示方法：

　　静活性——即通常所指的吸附剂达到平衡的吸附量。

　　动活性----是指流体混合物通过粉状活性炭床层，其中吸附质被吸附，经一些时间的运作，粉状活性炭床层流出的流体中开始出现含有一定的吸附质，说明粉状活性炭床层失去吸附能力，此时粉状活性炭上已吸附的吸附质的量，就称为粉状活性炭的活性。是设计大量的、经常的、重要的吸附系统所需的数据。

　　用液相等温线法测定粉状活性炭吸附能力的标准实用方法，可用于测定原始的和再活化的和粉状活性炭的吸什能力。

技术工艺：

　　竹之韵系列产品选用木材，木炭等为原料，采用化学法或物理法两种活化工艺生产，经后处理科学配方精制而成的粉状活性炭。

功能特性：

　　具有吸附速度快、脱色效果好、提高药物纯度、增加药品稳定性，避免药物副作用等特性，尤其对药品及各种针剂注射液去除“致热原”更有特殊效能。

适应用途：

　　广泛应用于制药工业、精细化工、如原料药脱色、口服药用(矽碳银、清肠剂)、化工原料、医药中间体、化学原料药、生物制药、生化科技、各种制剂注射液的脱色、提纯、精制。适用于医药业如抗菌素、链霉素、洁霉素、庆大霉素、青霉素、氯霉素、磺氨类、生物碱、**类、布咯芬、扑热息痛、维生素B1、维生素B6、维生素C、甲硝唑、没食子酸等，亦可用于乙二醛、苯骈三氮唑、甲脂、等精细化工制品的脱色、除杂、去异味。