1.活性炭的吸附
活性炭吸附作用来源于自身两个独特的条件
1、自身独特的孔隙结构
活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达800-1500平方米,特殊用途的更高。也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达,如人体毛细血管般的孔隙结构,使活性炭拥有了优良吸附性能。
2、分子之间相互作用力
即“凡德瓦引力”。 虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满活性炭内孔隙为止。
在普通条件下,活性炭是不会脱附被吸附的有害气体的。活性炭脱附被吸附物质也叫活性炭的再生,它是在特殊条件下进行的,一般是在600度以上高温下进行。
而我们通常所说的在阳光下爆晒,原则上不能叫活性炭的再生,其主要作用是蒸发并释放被大量水分子所占用的活性炭内空间,使其有更多的内部孔隙空间吸附有害物质。
2.毕业论文某行业废气治理工程设计
某市纺织行业废水治理工程
摘 要
本次设计的题目是某市印染废水处理。随着印染工业的发展,越来越多的废水被排放,严重污染着环境并危害到了人类的身体健康和生命安全。因此,印染废水的治理已成为迫在眉睫的事情了。
通过查阅大量文献,了解了印染废水的特点,印染废水具有水量大、有机物含量高、色度高、含有PVA难于生物降解的有机物等特点。本次设计采用厌氧水解酸化+生物接触氧化工艺处理印染废水,废水经厌氧水解酸化池可提高其可生化性;生物接触氧化池作为生物膜的一种形式,由于有机负荷能力较高,不受气候条件的影响,一般在其前设置初沉池,尽多地去除悬浮物和有机物。生物接触氧化池是在普通曝气池里加填料。填料是膜法生化处理中微生物的载体,其本身并不具备对污染物的去除能力。性能优的填料应该是:具有一定的比表面积,能在构筑物中均匀分布,对气泡有充分的切割能力,并具有较好的挂膜脱膜效果,使用寿命长等。考虑以上要求,本设计选择蜂窝填料,蜂窝填料形式一般有斜管和直管两种,材料有聚丙烯、聚氯乙烯和玻璃钢三种。斜管主要用于各种沉淀池、沉砂池。直管主要用于生化滤池。由于比表面积大,空隙率高,通风阻力小,不仅处理效率较高,而且水力负荷、有机负荷均能明显提高;动力消耗低,产生的污泥量少;耐水质、水量的冲击负荷。
印染废水的另一显著特点就是色度高,本设计采用生物碳池对其进行脱色处理,所用的吸附剂为活性碳,活性炭吸附法就是利用多孔活性炭物质使废水中的一种或者多种物质被吸附在活性炭表面而去除的。百分之五十的排放水进行中水会用,可以用于生产冲洗等,为解决水资源短缺等有重要意义。
本设计对污泥的处理也得到了比较成熟理论的指导,污泥浓缩后脱水最终外运处置。经过以上所述的处理工艺和单元流程,印染废水便可以达标排放了。关键词:印染废水、生物接触氧化池、活性炭脱色、中水回用
3.活性炭吸附和脱附原理
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活性炭吸附原理1、依靠自身独特的孔隙结构活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达800-1500平方米,特殊用途的更高。也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。正是这些高度发达,如人体毛细血管般的孔隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。、2、分子之间相互吸附的作用力也叫“凡德瓦引力”。虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满活性炭内孔隙为止。活性炭脱附的几种方法(1)升温脱附。物质的吸附量是随温度的升高而减小的,将吸附剂的温度升高,可以使已被吸附的组分脱附下来,这种方法也称为变温脱附,整个过程中的温度是周期变化的。微波脱附是由升温脱附改进的一种技术,微波脱附技术已应用于气体分离、干燥和空气净化及废水处理等方面。在实际工作中,这种方法也是最常用的脱附方法。(2)减压脱附。物质的吸附量是随压力的升高而升高的,在较高的压力下吸附,降低压力或者抽真空,可以使吸附剂再生,这种方法也称为变压吸附。此法常常用于气体
4.活性炭吸附法的简介
吸附是一种物质附着在另一种物质表面上的缓慢作用过程。吸附是一种界面现象,其与表面张力、表面能的变化有关。引起吸附的推动能力有两种,一种是溶剂水对疏水物质的排斥力,另一种是固体对溶质的亲和吸引力。废水处理中的吸附,多数是这两种力综合作用的结果。活性炭的比表面积和孔隙结构直接影响其吸附能力,在选择活性炭时,应根据废水的水质通过试验确定。对印染废水宜选择过渡孔发达的炭种。此外,灰分也有影响,灰分愈小,吸附性能愈好;吸附质分子的大小与炭孔隙直径愈接近,愈容易被吸附;吸附质浓度对活性炭吸附量也有影响。在一定浓度范围内,吸附量是随吸附质浓度的增大而增加的。另外,水温和pH值也有影响。吸附量随水温的升高而减少,随pH值的降低而增大。故低水温、低pH值有利于活性炭的吸附。
活性炭的吸附作用
吸附是指液体或气体附着集中于固体表面的作用,一般的活性炭都能发生这种作用。吸附与吸收不同,吸收是指让液体或气体进入固体的内部的原子结构中,但活性碳并不具备这样的能力,它的吸附作用只是一个表面现象,所以只发生于它的表面。
吸附作用的形成,主要来自伦敦分散力,这也是另一种凡得瓦力的表现形式。此种力普遍存在于不具有永久性偶极矩的分子之间,它是一种自然的吸引力。只要分子足够靠近,都会很自然产生这种作用力。凡是能利用此种力把物质吸住的作用,我们称为物理吸附。此种作用力与温度无关,因此不受温度之影响。
伦敦分散力必须在炭表面与被吸附分子之间达到作用的距离之后才会发生,该力的大小涉及被吸附分子中所有相关原子与活性炭表面碳原子密切接触的程度。如果接触的程度越高,则该力越大,同时活性炭对该分子的吸附能力也越强。
5.生活中的化学
实验论文: 一、实验目的和基本要求 二、基本原理 三、操作要点及说明 四、思考 当然你还可以根据你们做的实验不同,设置不同的步骤。
比如你们在研究一种生活当中一种常见物质,你可以在加上“物质在生活当中的应用”或者“它对人体或者环境等等有什么危害”。 下面是一篇实验论文,以供参考: 重结晶提纯法 一、实验目的和基本要求 重结晶是纯化精制固体有机化合物的手段。
通过实验让学生能熟练掌握用水、有机溶剂及混合溶剂重结晶纯化固体有机物质的各项具体的操作方法,其中包括以下几点: (1)样品的溶解,突出用易燃的有机溶剂时溶解样品应采用仪器装置及安会注意事项。 (2)过滤及热过滤;菊花滤纸的折法。
(3)结晶及用活性炭脱色。 (4)抽滤:布氏漏斗、抽滤瓶、安全瓶、循环水泵等的安装及使用。
(5)产品的干燥,包括风干(自然晾干)和烘干(使用烘箱、红外干燥)时仪器的使用及注意事项。 二、基本原理 固体有机物在溶剂中的溶解度与温度有密切关系。
一般是温度升高, 溶解度增大。利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯物质从过饱和溶液中析出,而让杂质全部或大部分仍留在溶液中,或者相反,从而达到分离、提纯之目的。
三、操作要点及说明 重结晶提纯法的一般过程为: 1、选择适宜的溶剂 在选择溶剂时应根据“相似相溶”的一般原理。溶质往往溶于结构与其相似的溶剂中。
还可查阅有关的文献和手册,了解某化合物在各种溶剂中不同温度的溶解度。也可通过实验来确定化合物的溶解度。
即可取少量的重结晶物质在试管中,加入不同种类的溶剂进行预试。适宜溶剂应符合的条件:见曾绍琼书P61。
2、将待重结晶物质制成热的饱和溶液 制饱和溶液时,溶剂可分批加入,边加热边搅拌,至固体完全溶解后,再多加2O%左右(这样可避免热过滤时,晶体在漏斗上或漏斗颈中析出造成损失)。 切不可再多加溶剂,否则冷后析不出晶体。
如需脱色,待溶液稍冷后,加入活性炭(用量为固体1-5%),煮沸5-10min(切不可在沸腾的溶液中加入活性炭,那样会有暴沸的危险。) 3、乘热过滤除去不溶性杂质 乘热过滤时,先熟悉热水漏斗的构造,放入菊花滤纸(要使菊花滤纸向外突出的棱角,紧贴于漏斗壁上),先用少量热的溶剂润湿滤纸(以免干滤纸吸收溶液中的溶剂,使结晶析出而堵塞滤纸孔),将溶液沿玻棒倒入,过滤时,漏斗上可盖上表面皿(凹面向下)减少溶剂的挥发,盛溶液的器皿一般用锥形瓶(只有水溶液才可收集在烧杯中)。
4、抽滤 抽滤前先熟悉布氏漏斗的构造及连接方式,将剪好的滤纸放入,滤纸的直径切不可大于漏斗底边缘,否则滤纸会折过,滤液会从折边处流过造成损失,将滤纸润湿后,可先倒入部分滤液(不要将溶液一次倒入)启动水循环泵,通过缓冲瓶(安全瓶)上二通活塞调节真空度,开始真空度可低些,这样不致将滤纸抽破,待滤饼已结一层后,再将余下溶液倒入,此时真空度可逐渐升高些,直至抽“干”为止。 停泵时,要先打开放空阀(二通活塞),再停泵,可避免倒吸。
5、结晶的洗涤和干燥 用溶剂冲洗结晶再抽滤,除去附着的母液。抽滤和洗涤后的结晶,表面上吸附有少量溶剂,因此尚需用适当的方法进行干燥。
固体的干燥方法很多,可根据重结晶所用的溶剂及结晶的性质来选择,常用的方法有以卞几种:空气晾干的;烘干(红外灯或烘彩);用滤纸吸干;置于干燥器中干燥。 四、思考题 1、重结晶法一般包括哪几个步骤?各步骤的主要目的如何? 答:一般包括:(1)选择适宜溶剂,制成热的饱和溶液。
(2)热过滤,除去不溶性杂质(包括脱色)。 (3)抽滤、冷却结晶,除去母液。
(4)洗涤干燥,除去附着母液和溶剂。 2、重结晶时,溶剂的用量为什么不能过量太多,也不能过少?正确的应该如何? 答:过量太多,不能形成热饱和溶液,冷却时析不出结晶或结晶太少。
过少,有部分待结晶的物质热溶时未溶解,热过滤时和不溶性杂质一起留在滤纸上,造成损失。考虑到热过滤时,有部分溶剂被蒸发损失掉,使部分晶体析出留在波纸上或漏斗颈中造成结晶损失,所以适宜用量是制成热的饱和溶液后,再多加20%左右。
3、用活性炭脱色为什单要待固体物质完全溶解后才加入?为什么不能在溶液沸腾时加入? 答:活性炭可吸附有色杂质、树脂状物质以及均匀分散的物质。因为有色杂质虽可溶于沸腾的溶剂中,但当冷却析出结晶体时,部分杂质又会被结晶吸附,使得产物带色。
所以用活性炭脱色要待固体物质完全溶解后才加入,并煮沸5-10min。要注意活性炭不能加入已沸腾的溶液中,以一免溶液暴沸而从容器中冲出。
4、使用有机溶剂重结晶时,哪些操作容易着火?怎样才能避免呢? 答:有机溶剂往往不是易燃就是有一定的毒性,也有两者兼有的,操作时要熄灭邻近的一切明火,最好在通风橱内操作。 常用三角烧瓶或圆底烧瓶作容器,因为它们瓶口较窄,溶剂不易发,又便于摇动,促使固体物质溶解。
若使用的溶剂是低沸点易燃的,严禁在石棉网上直接加热,必须装上回流冷凝管,并根据其沸点的高低,选用热浴,若固体物质在溶剂中溶解速度较慢,需要较长时问,也要装上回。
6.哪些因素可影响活性炭的吸附量及吸附速率
关于活性炭吸附除去有机物的效果,附着微生物以后是不利的。
从微生物的大小与吸附作用的微孔的物理性大小完全不同方面来看,很难想象微生物本身会堵塞孔隙。但是可以认为,由于微生物的附着,其代谢产物及其他有机物蓄积在活性炭表面上,通过其数量会对活性炭的吸附量及吸附速率产生影响。
此外,还如学者的报告中所指出的那样,要处理的有机物质受到微生物分解及其他各种各样的分解以后,结果亲水性提高,不利于活性炭进行吸附。微生物附着在活性炭上所带来的利弊,应从处理工艺的总体上进行评价。
在活性炭上附着的微生物的定量方面,研究过的有示差热分析法、差分灰化法、多精类分析法及基耶达分解法等。这些方法是基于测定活性炭与微生物的热分解举动的差异性观点;或者是根据多糖类及氮是来自微生物的假定,以及基于用酸来分解活性炭以外的有机物的观点进行测定的。
生物膜是由各种微生物形成的生态体系,而且即使是同一种微生物,也存在代谢活性有差异的场合。必须留意的是,在微生物的数目或者重量以外,也存在着与微生物分解的除去量有关系的其他因素。
7.活性炭吸附原理
问题一、活性炭吸附原理是什么? 回答: 1、依靠自身独特的孔隙结构 活性炭是一种主要由含碳材料制成的外观呈黑色,内部孔隙结构发达、比表面积大、吸附能力强的一类微晶质碳素材料。
活性炭材料中有大量肉眼看不见的微孔,1克活性炭材料中微孔,将其展开后表面积可高达800-1500平方米,特殊用途的更高。也就是说,在一个米粒大小的活性炭颗粒中,微孔的内表面积可能相当于一个客厅面积的大小。
正是这些高度发达,如人体毛细血管般的孔隙结构,使活性炭拥有了优良的吸附性能。 2、分子之间相互吸附的作用力 也叫“凡德瓦引力”。
虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响,但它在微环境下始终是不停运动的。由于分子之间拥有相互吸引的作用力,当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后,由于分子之间相互吸引的原因,会导致更多的分子不断被吸引,直到添满活性炭内孔隙为止。
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