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活性炭是由各種富含碳的原料制造而成。因此,用不同的原料制造的活性炭必然會(huì)有不同的特性。
一般來說,以煤為原料制造的活性炭通常采用水蒸氣或二氧化碳?xì)怏w活化,產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主,其孔徑分布以微孔居多,更適合于吸附液相和氣相中分子量和分子直徑較小的物質(zhì),吸附性能指標(biāo)通常以亞甲藍(lán)吸附值和碘吸附值表示;以木屑為原料制造的活性炭通常采取化學(xué)法活化,產(chǎn)品的形狀以粉狀為主,其孔徑分布可通過調(diào)節(jié)化學(xué)活化劑的配比來進(jìn)行控制,比較靈活,既可以制造出孔徑分布以微孔居多的產(chǎn)品也可制造出孔徑分布中孔(過渡孔)占較大比例的產(chǎn)品,后者則比較適合于吸附液相中分子量和分子直徑較大的物質(zhì)吸附性能指標(biāo)以焦糖脫色率表示;以果殼類為原料制造的活性炭通常采取水蒸氣和二氧化碳?xì)怏w活化,產(chǎn)品的形狀以顆粒狀為主,由于其特殊材質(zhì)的因素,其孔徑分布介于上述兩類活性炭之間,因此其應(yīng)用范圍更為廣泛,缺點(diǎn)是受國(guó)內(nèi)原材料的限制,成品較高。
自來水廠處理工藝通常為混凝-沉淀-過濾。此種工藝條件下,活性炭的投加點(diǎn)有三種選擇:原水吸水井投加:原水吸水井中投加可以使粉末活性炭與水油充分的接觸時(shí)間,能夠充分的發(fā)揮粉末活性炭的吸附作用。但此時(shí)投加則會(huì)與后續(xù)混凝工藝競(jìng)爭(zhēng)去除有機(jī)物,這將大大降低活性炭的吸附效果,投加量增大,成本升高。混凝沉淀前端投加:經(jīng)過混凝后投末活性炭即可在一定程度上避免吸附競(jìng)爭(zhēng),可以充分發(fā)揮活性炭的吸附作用。但此處投加水中的絮凝體容易對(duì)活性炭顆粒形成包裹作用,造成活性炭不能發(fā)揮其吸附作用。
溶劑回收煤質(zhì)柱狀活性炭使用中炭層發(fā)熱的原因。
煤質(zhì)柱狀活性炭在溶劑回收中,如果出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象,嚴(yán)重可能會(huì)引起火災(zāi)。
引起發(fā)熱的原因有以下幾點(diǎn):
一、溶劑回收煤質(zhì)柱狀活性炭使用中,發(fā)生的災(zāi)害故主要是活性炭層著火。可以認(rèn)為,大部分著火事故是由活性炭對(duì)溶劑的吸附熱,或是溶劑的氧化反應(yīng)產(chǎn)生的反應(yīng)熱,在活性炭層中蓄積,由異常升溫而導(dǎo)致自然著火所引起的。
二、溶劑自身也會(huì)在氧化反應(yīng)過程中產(chǎn)生反應(yīng)熱。當(dāng)這些熱量不斷累積時(shí),就會(huì)造成溫度異常,從而引發(fā)火災(zāi)。
三、一般情況下,煤質(zhì)柱狀活性炭吸附所產(chǎn)生的熱量與吸附氣體的放熱,處于平衡狀態(tài)。當(dāng)吸附的溶劑發(fā)生氧化分解時(shí),該平衡遭到破壞,便進(jìn)一步地加速了氧化、分解反應(yīng)的進(jìn)行,導(dǎo)致溫度的異常上升。特別是回收,甲酮等酮類溶劑時(shí),著火事故比較多。