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煤質(zhì)顆?;钚蕴课剿腥苜|(zhì)分子是一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程,是幾種力綜合作用的結(jié)果,包括離子吸引力、范德華力、化學(xué)雜和力。根據(jù)吸附的雙速率擴(kuò)散理論認(rèn)為,吸附是一個(gè)由迅速擴(kuò)散和緩慢擴(kuò)散兩階段構(gòu)成的雙速過(guò)程,迅速擴(kuò)散在數(shù)小時(shí)內(nèi)即完成,發(fā)揮了60%~80%煤質(zhì)顆?;钚蕴康奈饺萘?。迅速擴(kuò)散是溶質(zhì)分子在碳粒內(nèi)沿徑向均勻分布的阻力小的大孔隙中擴(kuò)散的過(guò)程。這些大孔隙產(chǎn)生徑向的擴(kuò)散阻力。當(dāng)分子從大孔進(jìn)一步進(jìn)入與大孔相通的微孔中擴(kuò)散時(shí),由于受到狹窄孔徑所產(chǎn)生的很大阻力,從而為緩慢。微孔也是在碳粒內(nèi)均勻分布,但不構(gòu)成徑向的擴(kuò)散阻力。影響煤質(zhì)顆?;钚蕴课降囊蛩厣婕叭苜|(zhì)分子性、分子量大小、空間結(jié)構(gòu),這一點(diǎn)取決于水源水質(zhì)的特征。煤質(zhì)顆?;钚蕴繉?duì)不同的物質(zhì)分子具有選擇吸附性。
除了物理吸附之外,化學(xué)反應(yīng)也經(jīng)常發(fā)生在活性炭的表面?;钚蕴坎粌H含碳,而且在其表面含有少量的化學(xué)結(jié)合、功能團(tuán)形式的氧和氫,例如羧基、羥基、酚類、內(nèi)脂類、醌類、醚類等。這些表面上含有地氧化物或絡(luò)合物可以與被吸附的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而與被吸附物質(zhì)結(jié)合聚集到活性炭的表面。取一個(gè)典型的例子:水處理過(guò)程中活性炭可以與水中的亞氯酸鹽發(fā)生反應(yīng)使亞氯酸鹽變成氯離子形式,從而達(dá)到去除水中亞氯酸鹽的目的,使水不再有令人反感的味道和氣味。
煤質(zhì)顆?;钚蕴恐饕男阅苁俏叫?,它與活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)有關(guān)。微孔的比表面積和比容積均很大。因此,微孔在很大程度上決定著活性炭的吸附能力。在固體活性炭的表面,主要發(fā)生兩種方式的吸附,即物理吸附和化學(xué)吸附。化學(xué)吸附是單分子層吸附,可以除去廢水和廢氣中的性污染物以及一些金屬離子。物理吸附能夠形成多分子層吸附,能有效地吸附廢水和廢氣中的有機(jī)污染物。當(dāng)某一吸附質(zhì)與吸附劑的表面接觸時(shí),究竟是發(fā)生物理吸附還是發(fā)生化學(xué)吸附,取決于吸附劑的表面活性、吸附質(zhì)的性質(zhì)、溫度和其他因素。工業(yè)用活性炭,除吸附能力外還要求:①機(jī)械強(qiáng)度大和耐磨性能好;②脫附所需能量小,再生容易;③有穩(wěn)定的結(jié)構(gòu),再生時(shí)炭損失小等。
煤質(zhì)顆?;钚蕴靠煞譃榉蔷ьw?;钚蕴?或破碎的活性炭),形狀的活性炭(或形狀的顆?;钚蕴?,球形碳,碳纖維,織物像碳一樣,無(wú)嗅,無(wú)味,不溶于水和,耐酸堿,耐高溫高壓,并廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。其外觀為深色柱狀顆?;驘o(wú)定形顆粒,具有比表面積大、孔隙結(jié)構(gòu)合適、機(jī)械強(qiáng)度高、能承受高溫、高壓、不易破灰、使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)。