активни въглеродни атоми

Активни въглерода - промишлени порьозни адсорбенти, състоящи се главно от въглерод (66). Те са получени от различни видове органични материали: твърд различна гориво градуса метаморфизъм (торф, лигнит и въглища, антрацит), дърво и продукти (въглен, стърготини, производствени отпадъци хартия), отпадъци кожа промишленост, материали от животински произход като костен , Въглища се характеризират с висока механична якост, направени от кокосови черупки и други ядки, семена и техните ембриони.

Активни въглеродни атома като индустриални сорбенти притежават редица функции, определени от естеството на тяхната повърхност и пореста структура (68) повърхност на въглеродните кристалитите на електронеутрални, и адсорбцията на въглища се определя главно от дисперсни сили на взаимодействие.

Подобряване на равновесие и кинетични характеристики в най микропорест въглища води до подобряване на ефективността на въглеродни адсорбенти в промишлени условия. При избора на вида на адсорбент за промишлени инсталации следва да се разглежда два различни свойства на активен въглен: хидрофобност и запалимост.

Адсорбцията на вода на въглищата протича през необичайно механизъм. адсорбционните изотерми Вода за активни въглеродни атоми са S-форма (фиг. 3,2). Дисперсионни сили взаимодействие на водни молекули с повърхността на въглерода е много малък. Първоначалните порции вода изотерми определя от адсорбция на въглища повърхност хемосорби кислородни радикали, съдържащи твърдо вещество. Тези радикали са наречени "повърхностни окиси."

Повърхностно оксиди и адсорбираните молекули вода към тях са местата на адсорбция, които поради водородни връзки настъпва присъединяването други водни молекули (69). Броят на адсорбция центрове с увеличаване на увеличение на налягането, и формира непрекъснато увеличаване асоциирани молекули вода, в резултат на което се увеличава адсорбция капацитет драстично. В крайна сметка, целия обем адсорбция на микроспори се пълни с вода. Обемът на абсорбираната вода въглен при висока относителна налягане (р / PS = 0,9) в близост до размер на граничната адсорбция на микроспори (в случая 0.57 cm 3 на 1 г). Следователно, капацитетът за адсорбция на въглища водната пара е тясно свързана с неговата микропорьозност. Този извод се потвърждава.

Фиг.1 адсорбционната изотерма на водната пара върху активен въглен.

Наситеният с влага въглища - процесът е изключително бавен: равновесие е създадена в рамките на няколко месеца. Следователно, в много среда реално процеси влажност на практика няма никакъв ефект върху ефективността на екстракция на примесите от газ или течни среди. Активен въглен - единственият вид на промишлени хидрофобни адсорбенти, и се определя качеството на широко използване на регенериране на изпарения, мокро почистване на газове и отпадъчни води.

Въпреки това, адсорбционни ниски концентрации, по-специално при отстраняване на следи от примеси от газов поток, когато продължителността на етапа на почистване е висока, средна влажност в значителна степен намаляват капацитета адсорбция на екстрахиран компонент въглища. Такива случаи включват усвояването на въглероден дисулфид от емисиите на въздух за производство вискоза.

Следователно, когато отстраняване на температурен режим следа изключително продължителен етап на пречистване трябва да бъде избран, като се вземат предвид първоначалните влажност промишлени помещения.

Изкуствен намаляване на относителната влажност (т.е. намаляване на ко-адсорбция на водна пара), когато е необходимо, е ефективно средство за подобряване на капацитета адсорбция на активен въглен, когато се използва за извличане на компоненти от влажни газове.

Отрицателният функция на активен въглен като индустриален адсорбент е неговата запалимост. В въздух окисление на въглища започва при температури над 250 ° С Въпреки това, има случаи на пожари на ugleadsorbtsionnyh инсталации при по-ниски температури. Очевидно е, че това се дължи на образуването на пирофорни тип желязо FES и Fe2 S3 съединения от сероводород корозия на оборудването. Осветяването на пирофорни железни съединения се извършва при сравнително ниски температури, и те са в слой от центрове запалване през масата на въглища. За да се намали опасността от пожар на активен въглен, получен понякога се добавя към 5% силикагел. Адсорбентът наречен silikarbonom.

Почти всички промишлени активен въглен в даден количество примеси включват пепел. Пепел и неговите съставки (минерални примеси) са кристализатори много нежелани реакции, които могат да бъдат извършени в адсорбента.

При повишени температури, характерни за етапа на десорбция (например, 250 ° С) в продължение на няколко пепел въглища разграждане на нестабилни адсорбати интензивно потоци. По този начин, значителна част от етанол при 250 ° С се превръща в ацеталдехид и въглероден диоксид.

Получаване на активен въглен

При производството на активен въглен изходен материал се подлага първоначално на термична обработка, без достъп на въздух, в резултат на което летливата (влага и смолата частично) да се отстрани от него. Структурата на получения въглища - Raw - макропорьозен, не съдържа микроспори и не може да се използва директно като промишлен адсорбент. Проблемът за получаване на ажурна микропореста структура се постига в процеса на активиране, която се извършва от два основни метода: окислителен газ или пара или чрез третиране с химически реагенти.

Видове активни въглеродни атоми

Размерът и формата на частици се разделят на активен въглен и гранулиран прах. Гранулиран въглен обикновено се произвежда под формата на цилиндри с диаметър 2-5 мм, височината е винаги по-голям от диаметъра на цилиндъра. Гранулиран въглен се използва главно в апарат с неподвижен слой на адсорбента при пречистването и разделянето на процеса потоци в газова фаза. За повишаване на интензитета masoobmena, гранулиран въглен и понякога натрошен след пресяване получава тесни фракции, като 0.15 - - 25; 0.25 - 0.55; 0.55 - 1.65; 1.65 - 2.35 и 2.35 - 4.70 mm. Натрошените ъгли използвани във всички изпълнения на адсорбционни процеси по време на процеса както в газ и в течна фаза, с фиксиран, преместване или кипящ слой адсорбент.

Прах въглища състои от размер на частиците по-малко от 0,15 мм. Те се използват само за пречистване на вещества в течна фаза. Някои средно физични свойства на въглища са както следва:

Плътност, г / см 3

очевидни насипни пелети