什么是柱狀活性炭吸附原理?
柱狀活性炭記住,這個事實規律對于設計一個獨特的吸附系統,含有多種吸附成分是非常有益的。當含有多種吸附成分的活性炭吸附系統達到吸附平衡時,經常會發現分子量大的吸附成分在所有吸附成分達到平衡之前都是優先吸附的成分。這種現象被稱為“競爭吸附”或“優先吸附”。早被吸附的小分子量物質被隨后吸附的大分子量物質所取代,前者從吸附劑的外觀再次脫附。
蒸汽中發生的物理吸附會受到溫度和壓力等一些外部工藝參數的影響。在較低的溫度和較高的壓力下,吸附效率更高,因為在這種工藝條件下,吸附質分子的運動能力更低。這種影響也存在于含水量和有機物質的系統中,水分子容易被炭的外觀吸附,但當活性炭外觀可以優先吸附的有機物質到達時,水分子會及時脫附。競爭性吸附的原因一般是分子大小不同造成的,分子電荷的差異也是這種現象不容忽視的原因。
一般來說,活性炭的外觀會排斥帶電的物質。與大多數有機分子相比,水是一種高荷電性物質(容易離子化),因此活性炭會優先吸附有機分子。與叔胺化合物相比,伯胺化合物的氮原子幾乎沒有電荷;與仲胺化合物相比,叔胺化合物的氮原子電荷更少。因此,伯胺比仲胺化合物更容易被活性炭吸附。
柱狀活性炭可以預測,活性炭對那些沒有電荷的大分子物質的吸附能力會更高;然而,那些高電荷的小分子物質不容易被活性炭吸附。
分子形狀也會影響吸附,但這通常被視為次要因素。
對于只能被活性炭物理吸附的物質(如氨、二氧化硫、硫化氫、汞蒸氣、甲基碘等)。),可以忽略操作條件變化對吸附量的影響。通過選擇能與吸附質發生化學反應的特殊化合物(或其前驅體物質)來浸漬活性炭,可以提高活性炭對這些物質的吸附量。
因為活性炭外觀巨大(一只鞋里裝的活性炭顆粒,外觀積約1/2平方英里!涂層浸漬劑可以在如此巨大的面積上完全分散,因此吸附質分子被浸漬的化合物捕獲和反應的概率極高。這種去除吸附質的機制被稱為“化學吸附”
柱狀活性炭與物理吸附完全不同?;钚蕴勘砻婊瘜W吸附的物質發生了化學結構的變化,不再可能以原有的物質形式從活性炭中脫附(脫附物不再是原始成分,而是其與浸漬劑的反應產物)。這種方法已經應用到許多工業過程中,特別是在工業催化領域,通過將催化活性成分分散到活性炭表面,大大提高了催化劑的能力。
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