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活性炭表面结构的表征 煤质活性炭根据表面结构在活性炭一类的无定形碳中，微晶的大小和相互取向各不相同。在无定形碳中还含有碳四面体，微晶层晶格和其他层之间形成了桥键。并且，相当数量的杂原子能由通常的化学分析检查出来；这些杂原子或者结合在微晶的端部形成表面氧化物，或者迸入碳原子的层内形成杂环化合物。在各种形态的碳结晶或微晶的表面，碳原子结合的有规律性的排列中断，形成非常富有反应性的自由原子价。通常，这些原子价大多一刻也不游离存在；而是和周围的任意适当元素形成化合物。 活性炭表面结构的表征包括比表面积、孔容积、平均孔径和孔径分布，我国煤质活性炭国家标准GB/T 7702.20一1997规定了孔容积的测定方法，GB/T 7702.21一1997规定了比表面积的测定方法。美国ASTM标准和日本JIS标准中则没有对应的规定。目前各国测定比表面积、孔容积、平均孔径和孔径分布大多采用全自动吸附仪，在液氮温度(7 7K)下，采用从的静态容量吸附法来测定。但由于所选用的吸附仪及数据处理方法的不同，使检测结果差距较大，一般误差在10%左右。 什么是活性炭的吸附热？ 伴随吸附过程的热效应称为活性碳的吸附热。吸附热常常是吸附强弱的量度。例如，化学吸附的吸附热大于物理吸附的吸附热。一般吸附都是放热过程。吸附热分为积分吸附热和微分吸附热。活性碳吸附较大量的气体或蒸汽时放出的总热量为积分吸附热，它代表已被吸附质所覆盖的那部分表面吸附热的平均值，它反映了吸附过程中，在一个比较长的时间内热量变化的平均结果。用来区分物理吸附或化学吸附的吸附热就是积分吸附热。微分吸附热是指活性碳吸附无限小量的吸附质时放出的热量，它反映了吸附过程中某一瞬间吸附少量气体时的热量变化，即相应于覆盖表面的无限小量增加时的热量变化。 用活性炭吸附回收的经济性 活性碳吸附回收法是非常经济的，一次装料的使用时间可达10000次吸附解吸，在合适的条件下，设备的投资在几个月后就能收回。这种方法很适宜用于1-20g/m3溶剂蒸汽的浓度。它的经济平衡点为，用于每小时回收8-15Kg溶剂的设备，已经获得了效益。在设计通风系统时，应力求使气体中吸附物的浓度尽可能保持**，但应低于爆炸下限。吸附过程的回收率是相当高的，一般的回收率为92%-98%。假如要使用回收达到**也是办得到的，主要就是费用高一些，实际上设备都是在设计较低的效率下操作的。至于溶剂损失的问题，有如下三个方面的原因。1.在溶剂穿透之前气流不能从一个饱和吸附器及时转换到另一个已再生好的吸附器； 2.冷凝液分离不好； 3.被吸附物在活性碳上分解。 |
