Propiedades del adsorbente de carbón activado . Cuanto mayor es el área de superficie, más fuerte es la capacidad de adsorción; el carbón activado es una molécula no polar, fácil de adsorber adsorbentes no polares o muy poco polares; el tamaño de partícula del adsorbente de carbón activado, la estructura y distribución de los poros y las propiedades químicas de la superficie también tienen un gran impacto en la adsorción.
Propiedades de los adsorbentes. Dependiendo de su solubilidad, energía libre de superficie, polaridad, tamaño e insaturación de la molécula de adsorbato, concentración de adsorbato, etc.
Valor de pH de las aguas residuales. El carbón activado generalmente tiene una tasa de adsorción más alta en soluciones ácidas que en soluciones alcalinas.
El valor de PH afectará el estado y la solubilidad del adsorbato en el agua y, por lo tanto, afectará el efecto de adsorción.
Sustancias de convivencia En presencia de múltiples adsorbatos, la capacidad de adsorción del carbón activado para un cierto adsorbato es peor que la del carbón activado que contiene solo tal adsorbato.
La temperatura tiene poco efecto sobre la adsorción del carbón activado.
Tiempo de contacto. El tiempo de contacto entre el carbón activado y el adsorbato debe garantizarse para que la adsorción se acerque al equilibrio y haga pleno uso de la capacidad de adsorción.
Química de carbón activado
La adsorción de carbón activado no es solo adsorción física, sino también quimisorción. La adsorción del carbón activado depende no solo de la estructura del poro sino también de la composición química.
El carbón activado contiene no solo carbono, sino también una pequeña cantidad de oxígeno e hidrógeno, como carbonilo, carboxilo, fenólico, lactona, quinona y éter, que están químicamente unidos y funcionalizados. Estas superficies contienen óxidos y complejos, algunos de los cuales se derivan de derivados de materias primas, algunos de los cuales se forman por la acción del aire o el vapor durante y después de la activación. A veces se forman sulfuros y cloruros en la superficie. En el proceso de activación, los minerales contenidos en las materias primas se concentran en el carbón activado para convertirse en cenizas. Los principales componentes de las cenizas son sales de metales alcalinos y alcalinotérreos, como carbonato y fosfato.
Estos contenidos de cenizas se pueden reducir mediante lavado o encurtido.
Actividad catalítica del carbón activado
El carbón activado exhibe actividad catalítica en muchos procesos de adsorción, que muestra la actividad del catalizador. Por ejemplo, el dióxido de azufre adsorbido por carbón activado a través de la oxidación catalítica a tres óxidos de azufre.
El carbón activado tiene actividad catalítica para una variedad de reacciones, tales como la formación de fosgeno a partir del cloro y el monóxido de carbono, debido a la presencia de óxidos o complejos superficiales específicos.
Debido a la formación de complejos entre el carbón activo y el vehículo, este catalizador complejo puede aumentar enormemente la actividad catalítica. Por ejemplo, el carbón activado soportado en paladio puede catalizar la oxidación de olefinas incluso sin la presencia de catalizador de sal de cobre, y tiene alta velocidad y selectividad.
El carbón activado se puede utilizar como soporte de catalizador debido a su estructura de poros bien desarrollada, gran superficie interna, buena resistencia al calor, resistencia a los ácidos y resistencia a los álcalis. Por ejemplo, en química orgánica, hidrogenación, deshidrogenación, ciclación, isomerización y otras reacciones, el carbón activado es un buen transportador de platino, catalizador de paladio.
Propiedades mecánicas del carbón activado
(1) Tamaño de partícula: se utilizó un conjunto de método de tamizado estándar para calcular el peso del carbón activado que se dejó y pasó a través de cada tamiz, lo que indica la distribución del tamaño de partícula.
(2) Densidad estática o densidad aparente: el peso del carbón activado por unidad de volumen de volumen de poros en la dieta y el volumen de poro intergranular.
(3) Densidad de volumen y densidad de partículas: el peso de carbón activado por volumen unitario de volumen de poros en la dieta sin volumen de poros en la dieta.
(4) resistencia: la resistencia al aplastamiento del carbón activado.
(5) resistencia al desgaste: resistencia al desgaste o resistencia a la abrasión.
Estas propiedades mecánicas tienen un impacto directo en la aplicación de carbón activado, tales como: la densidad afecta el tamaño del contenedor; el tamaño del carbón en polvo afecta la filtración; La distribución del tamaño de partícula afecta la resistencia del fluido y la caída de presión; la trituración afecta la vida útil del carbón activado y la regeneración de carbono residual.
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