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技術(shù)文章

活性炭粒度:動(dòng)力學(xué)與容量的平衡

閱讀:153發(fā)布時(shí)間:2021-11-29

  活性炭是通用吸附劑。它用于凈化我們喝的水,我們呼吸的空氣,我們吃的許多食物和我們每天使用的許多工業(yè)化學(xué)品。在飲用水處理中,活性炭用于消除味道和氣味,揮發(fā)性有機(jī)物和無(wú)數(shù)種有害物質(zhì)。也有將活性炭列為優(yōu)秀的吸附技術(shù),以從飲用水中去除特定的有機(jī)物。在家用凈水過(guò)濾裝置,它也被用來(lái)去除消毒劑如氯和氯胺,如良好的消毒副產(chǎn)物。

  活性炭類型

  用于制造活性炭的三種見(jiàn)的原料類型是煤,椰殼和木材。其他類型的原材料在很小程度上被使用,包括水果和橄欖油坑,堅(jiān)果殼,竹子和稻殼。用于水見(jiàn)的類型活性炭的原料是煤,椰殼-和木材為主?;钚蕴靠梢砸苑勰┬问剑w粒形式或蜂窩活性炭的形式使用。粉末狀活性炭常常被用于水處理,然后過(guò)濾掉。顆粒活性炭和較小程度的蜂窩活性炭用于固定床吸附柱。

  對(duì)于小型活性炭過(guò)濾系統(tǒng),例如水龍頭和投手裝置,優(yōu)選20×50目尺寸的 顆?;钚蕴?。這種小尺寸提供了快速的動(dòng)力學(xué)為吸附的雜質(zhì)和氯去除,同時(shí)維持可接受的壓降。較大的活性炭過(guò)濾系統(tǒng)使用12 x 30或12 x 40目的尺寸。這種更大的粒度仍然允許快速動(dòng)力學(xué)和可接受的壓降,而更容易覆蓋大面積。無(wú)論是為了節(jié)省成本還是為了生態(tài)效益和減少?gòu)U物,兩種形式的 顆?;钚蕴亢头涓C活性炭都可以在使用后重新激活。

活性炭飲用水處理

  飲用水處理

  飲用水區(qū)段的是粉末活性炭和顆?;钚蕴?。除了日益增加的清潔飲用水的需求外,更新的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)因素是環(huán)境保護(hù)規(guī)定。這些規(guī)定旨在幫助防止形成有害化合物,如三鹵甲烷(THM)和鹵代乙酸(HAAs),并在氯或氯胺加入消毒劑之前,從市政飲用水中除去有機(jī)物。目前,該市場(chǎng)需要估計(jì)每年有2.2萬(wàn)到3.1萬(wàn)噸的顆?;钚蕴?,這些監(jiān)管驅(qū)動(dòng)因素預(yù)計(jì)將在未來(lái)的交流市場(chǎng)上獲得巨大的發(fā)展。

  另一個(gè)不斷增長(zhǎng)的領(lǐng)域是使用活性炭去除痕量的藥物和個(gè)人護(hù)理產(chǎn)品(PPCP)以及飲用水中的內(nèi)分泌干??擾化合物(EDCs)。許多不利的生態(tài)影響歸因于這些化學(xué)品,但尚不清楚它們對(duì)人類健康構(gòu)成什么樣的風(fēng)險(xiǎn)。以前,這些化學(xué)品在水中的存在是已知的,但是難以量化。今天,新的分析方法可以量化這些化學(xué)物質(zhì)的存在。

  活性炭和炭塊

  動(dòng)力學(xué)上,隨著顆粒尺寸的減小,有機(jī)雜質(zhì)的吸附速率和活性炭的脫氯速率迅速上升。這種動(dòng)力學(xué)效應(yīng)被用于制作活性炭塊。活性炭塊由所謂的蜂窩活性炭制成,其通常比市政水過(guò)濾器中使用的顆粒活性炭的顆粒尺寸小10至15倍。 典型的蜂窩尺寸包括100×100×100、50×100×100和50×50×50。蜂窩活性炭用粘合劑成型或擠出以形成固體塊。添加劑也可以并入到碳?jí)K中以靶向諸如鉛的某些污染物并提高性能。與用顆粒活性炭去除有效污染物所需的接觸時(shí)間的分鐘相比,碳?jí)K過(guò)濾器通常具有6.35至25.4mm的塊厚度,并且具有僅為幾秒的空床接觸時(shí)間。 活性炭的更常見(jiàn)用途之一是去除氯氣以改善氯化飲用水的味道和氣味。隨著活性炭 的粒徑降低,活性炭過(guò)濾器的氯氣清除壽命顯著增加。例如,含有150立方厘米的12×40目尺寸的活性炭的過(guò)濾器具有302升的容量。對(duì)于相同體積的活性炭,將碳粒子尺寸減小到100×200目,將床的使用壽命提高到37854升。

活性炭粒度

  精確的粒度控制

  隨著越來(lái)越小的活性炭顆粒用于制造碳?jí)K,對(duì)精確粒度控制的需求變得更加重要。活性炭顆粒尺寸的小變化可對(duì)水流速和污染物去除性能產(chǎn)生重大影響。為了說(shuō)明,三種粒度分布的實(shí)例(A,B和C型)示于表1中.A型顯示較粗粒徑和較窄分布的實(shí)例。這導(dǎo)致產(chǎn)生的>4.0升/ min的流速更高,但是相對(duì)低的碳?jí)K效率的污染物的去除。另一方面,型C顯示更精細(xì)的示例粒徑和較寬的分布。這導(dǎo)致產(chǎn)生低于2.5升/分鐘的較低流量但具有較高效率的污染物去除的碳?jí)K。在此之間,B型顯示了具有精確控制的粒度分布的示例。這導(dǎo)致產(chǎn)生3.5至4.0升/分鐘所需流速的碳?jí)K,同時(shí)保持高效率的污染物去除。

  為了獲得的粒度分布,需要精確的粒度測(cè)量。傳統(tǒng)的用于顆?;钚蕴康暮Y分方法對(duì)蜂窩活性炭是不滿意的?,F(xiàn)代儀器是基于激光衍射的。這樣的儀器可以提供快速,準(zhǔn)確的粒度分布為濕和干分散體,以最小的努力,在納米到毫米級(jí)的粒徑范圍。有許多不同類型的活性炭可用。選擇合適的類型和合適的粒度分布對(duì)于確保正確的性能是至關(guān)重要的。與你的供應(yīng)商緊密合作,確保你選擇的活性炭來(lái)達(dá)到你的業(yè)績(jī)目標(biāo)。


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