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粉状活性炭在液相中使用的性能评估

 

粉状活性炭在液相中使用的性能评估
  应用于液相时,作为脱除有机杂质的吸附剂,活性炭性能卓越。活性炭对各种有机物的吸附能力,取决于需要脱除的有机物的空间尺寸和极性,以及使用的活性炭自身的微孔结构和表面化学性质。
活性炭的吸附能力(每克活性炭吸附的有机物的数量)取决于一下因素: 
目标化合物的物理和化学性质。 
目标化合物的最初浓度。 
目标化合物的最终平衡浓度。 
目标化合物和其他各种有机物的竞争吸附。 
温度。 
工艺液体的pH值。
  因为粉状活性炭和颗粒活性炭有数以百计的种类和数以千计的应用,所以,为了发现任何一个应用的最合适和最经济的活性炭,而进行的实验室规模的性能评估,通常是最基本的一种方式。
  本技术报告包含了一种完善的实验室评价活性炭性能的方法,该方法基于吸附等温线技术,是一种基本的方法,适用于粉状活性炭和颗粒活性炭,对任何种类的活性炭,和任何种类的活性炭应用,都是适用的!
  如果您是第一次评估活性炭的性能,您最好先联系我们,我们会协助您先筛选出两到三种最合适的活性炭,用于您的最初的实验室评估。
在您的评估试验中,使用生产车间的需要净化的实际溶液是至关重要的。否则杂质的种类和来源将会完全不同,甚至生产线之间都会不同。
任何固体颗粒或者悬浮物都会影响净化过程。因此,在活性炭处理之前,最好把需要处理的溶液进行一次预过滤,从而最大降低结果的误差。
粉末活性炭的性能评估
  不同数量的活性炭分别加入一组待处理的液体中,在尽可能的接近实际操作的条件下,指定的时间内,使得这些物料会达到平衡。从而,使得活性炭的添加量和目标化合物最终浓度的关系就会体现出来。通常情况下,在实际条件下的活性炭的性能会被很好的模拟出来。依靠这些实验设备,能得到以下的结果: 
最就有成本效益的活性炭等级的选择(性价比法) 
净化条件的最优化(接触时间,pH,温度)
  确定最适宜的接触时间 评估粉末活性炭的第一步是确定最适宜的接触时间,在此时间内,可以达到吸附平衡。该试验中,应该使用实际生产中的物料液体,在实际生产的工艺温度下进行。
  如果假定最佳的接触时间是一个小时,第一步可以省略。然而,如果涉及到粘稠溶液(>4cP),低温,或者非常难以脱除的杂质,接触时间的假定最好超过一个小时。
下面的实验室操作程序是普遍应用的: 
  向6个300ml的艾伦美式(烧)瓶(下面统称锥形烧瓶)加入200ml待测试的溶液。如果待测试溶液量太少,可以使用200ml的锥形烧瓶,每个加入100ml溶液。 
加热锥形烧瓶至正常的工艺温度。 
  向其中的五个烧瓶中加入一定量的粉状活性炭,第6个烧瓶作为空白试验用。活性炭的添加量一般为0.2-0.5g/100ml,或者是接近下面的吸附等温下试验中的最小期望用量。 
  分别搅动样品一定的时间,时间分别为10,20,40,60和120分钟。这些时间的确定是根据平常的生产经验。 
混合到确定的时间后,立即分别过滤6个样品。 
  分析滤液,检测杂质在溶液中的残留量。您可以使用任何感兴趣的标准检测方法。 
  接触时间为横坐标,杂质脱除百分率为纵坐标,描点连线,会得到一条斜率有突变的曲线,突变点的时间就是最佳接触时间,用于本实验的第二步。
制作吸附等温线
  确定最佳接触时间后,第二步是制作活性炭的吸附等温线。同样,所用的溶液必须是实际的工艺液体,在实际的生产的工艺温度下进行。下面的方法将帮助您确定每一种活性炭样品的吸附能力。 
  准备5个锥形烧瓶,每个烧瓶中都添加一定量的活性炭。一般情况下,活性炭的数量在0.1-2.0g之间,这些数量中,至少有个的瓶中的活性炭用量充足,可以把杂质脱除到期望含量一下。 
  向每个烧瓶中添加200ml待处理的物料溶液。同时向一个空瓶中添加200ml物料溶液作为空白试验。 
在实际生产的温度下,搅动样品,搅动时间为前一步确定的最佳接触时间。如果没有确定最佳接触时间,可以暂定为1小时。  达到时间后,立即过滤每个样品,得到6个滤液。 
  检测滤液,确定其中的杂质残留量。您可以使用任何一种感兴趣的标准分析方法。
对于每一种需要评估的活性炭,重复上面的步骤。
  如果所有样品的杂质含量都没有达到期望值,必须使用更大添加量的活性炭重复操作。如果还没有达到您所期望的杂质含量,请联系我们。


 

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