第6章 吸附
第06章_吸附法净化气态污染物

<1.9
(2)硅胶
硅胶的分子式通常用SiO2·nH2O表示。由H2 SiO3溶液经 过缩合、除盐、脱水等处理制得。比表面积达800 m2/g。 工业用的硅胶有球型、无定形、加工成型和粉末状四种。 硅胶是亲水性的极性吸附剂,对不饱和烃、甲醇、水分等 有明显的选择性。主要用于气体和液体的干燥、溶液的脱 水。
活性氧化铝主要用于气体的干燥和液体的脱水,如汽油、 煤油、芳烃等化工产品的脱水;空气、氦、氢气、氯气、 氯化氢和二氧化硫等气体的干燥。
(4)分子筛
沸石分子筛也称为沸石,是硅铝酸金属盐的晶体, 它是一种强极性的吸附剂,对极性分子,特别是 对水有很大的亲和能力,一般比表面积可达750 m2/g,具有很强的选择性。常用于石油馏分的分 离、各种气体和液体的干燥等场合,如从混合二 甲苯中分离出对二甲苯,从空气中分离氧。
氧化铝 10X分子筛
树脂
活性炭
活性炭纤维
2)分类
吸附剂可分为两大类:天然(如硅藻土、白土、天 然沸石等);人工(主要有活性炭、活性氧化铝、 硅胶、合成沸石分子筛、有机树脂吸附剂等)。
(1)活性炭
活性炭是最常用的非极性吸附剂。为疏水性和亲有 机物的吸附剂,具有很高的比表面积,活性炭的主 体是炭,表面上的官能团较少,极性较弱,对烃类 及衍生物的吸附能力强。
(3)通过微孔的扩散。利用气体在多孔固体中扩散速率的 差别可以将混合物分离。
(4)微孔中的凝聚。多数情况下毛细管上的可凝气体会在 小于其正常蒸气压的压力下在毛细管中凝聚。因此多孔固体 周围的可凝缩气体会在与其孔径对应的压力下在微孔中凝聚。
2)化学吸附:是吸附质和吸附剂分子间的化学键作用所引 起的吸附,也称为“活性吸附”。
化学稳定性好,抗酸耐碱,热稳性高,再生容易。 用于回收气体中的有机气体,脱除废水中的有机物, 脱除水溶液中的色素。
制药工程原理与设备习题集.

第1章1.稳态流动、非稳态流动、理想流体、表压强、真空度、直管阻力、局部阻力2.依据雷诺准数从高到低,管内流动流体的流动状态可划分为层流区、过渡区、湍流区。
3.大气压强为9.81×104Pa时,真空度1×104Pa对应的绝对压强是 8.81*10^4 Pa。
4. 一定流量的水在圆形直管内呈层流流动,若将管内径增加一倍,流速将为原来的( A)倍。
A 0.25B 0.5C 2D 45.某液体在一等径直管中稳态流动,若体积流量不变,管内径减小为原来的一半,假定管内的相对粗糙度不变,则层流时,流动阻力变为原来的(C )。
A.4 倍 B.8 倍 C.16 倍 D.32 倍6.大气压强为9.81×104Pa时,表压1.2×103Pa对应的绝对压强是(A )Pa.A 9.93×104 B9.69×104 C 9.81×104 D 9.69×1037. 水以2m·s-1的流速在Ø35mm×2.5mm钢管中流动,水的粘度为1×10-3Pa·s,密度为1000kg·m-3,其流动类型为( B )。
A. 层流B. 湍流C. 过渡流D.无法确定8. 装在某设备进口处的真空表读数为-50kPa,出口压力表的读数为100kPa, 此设备进出口之间的绝对压强差为( A )kPa。
A. 150B. 50C. 759. 如左图安装的压差计,当拷克缓慢打开时,压差计中的汞面将( B )。
A. 左低右高B. 等高C. 左高右低D. 无法确定10.现要输送45m3.h-1的水,若管内水的流速约取2.5m.s-1,则可选(B )钢管。
A. φ76×3mmB. φ88.5×4mmC. φ108×4mm11.请用所学知识,解释空气能够托起沉重的飞机飞行的原因。
12.请用所学知识,解释“船吸现象”。
第6章_吸附

V(C −C ) 0 e qe = W
(6-1) )
式中: 溶液容积; 式中:V—溶液容积; 溶液容积 W—活性炭投量,g; 活性炭投量, ; 活性炭投量 C0—溶液中吸附质浓度(g/L) 溶液中吸附质浓度( ) 溶液中吸附质浓度 Ce—吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度 吸附平衡时水中剩余的吸附质浓度 (g/L) (平衡浓度)。 平衡浓度) qe=f(Ce、T), 当 T 不 变 时 , 即 T 恒 定 , 则 、 , qe=f(Ce), 叫吸附等温线 。 用数学公式描述则 , 叫吸附等温线。 叫吸附等温式。 叫吸附等温式。
二、吸附类型 1. 物理吸附:靠分子间力产生的吸附,可吸附 物理吸附:靠分子间力产生的吸附,
多种吸附质,可形成多分子吸附层。 多种吸附质,可形成多分子吸附层。吸附热较 在低温下就能进行,吸附速度快, 小,在低温下就能进行,吸附速度快,存在着 吸附━ 吸附━解吸的可逆过程 。
2. 化学吸附:由化学键力引起的吸附,能形成 化学吸附:由化学键力引起的吸附,
三、化学氧化法 湿式氧化法:液相状态下, 湿式氧化法:液相状态下,利用氧在高温高压 下将吸附的有机物氧化。 下将吸附的有机物氧化。一般用于粉状活性炭 的再生。 的再生。 电解氧化法:将饱和炭置于电解质溶液中, 电解氧化法:将饱和炭置于电解质溶液中,碳 作阳极,进行水的电解, 作阳极,进行水的电解,活性炭表面产生的氧 气将吸附质氧化分解。 气将吸附质氧化分解。 O3氧化法:利用臭氧将有机物分解。 氧化法:利用臭氧将有机物分解。 四、生物再生法 利用微生物的作用, 利用微生物的作用,将被活性炭吸附的有机 物加以氧化分解。 物加以氧化分解。
6.2 活性炭吸附 活性炭吸附
一、活性炭的制备
高温炭化 活化,800~900℃ ℃ 活化
水质工程学第6章_吸附综述

6.1 6.2 6.3 6.4 6.5
吸附
吸附概述 活性炭吸附 活性炭吸附的应用 活性炭的再生 水处理中的其它吸附剂
6.1
6.1.1 概念
吸附概述
吸附:在两相界面层中,某物质的浓度自动发生 富集的现象。
在水处理中,主要介绍利用固体物质表面对水 中物质的吸附作用,即固—液界面上的吸附:
吸附法:是利用多孔性的固体物质,使水中的 一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。
6.2.2 活性炭的性质
1.物理性质
① 巨大的比表面积(1000m2/g)——吸附性能好; ② 发达的孔隙结构——微孔、中孔、大孔;
图6-2 活性炭孔隙分布示意图
a 微孔
尺寸<1~2nm, 小孔容积一般为0.15~ 0.90mL/g,表面积占比表面积的95%以上。
微孔的作用:活性炭小孔的表面积占比表面 积的95%以上,起吸附作用,吸附量以小孔吸附 为主。
设θ为吸附剂表面被覆盖的百分比,1- θ为裸 露表面百分比,吸附速率与1-θ成正比,脱附速 率与θ成正比,则在吸附达到平衡时:
V1 k1 ACe 1 V2 k2 A bCe 1 bCe
其中:b=k1/k2。又因为:
qe qmax
将上两式联立,可得:
1/n越小,吸附性能越好,1/n=0.1~0.5,容易 吸附; 1/n>2,则难吸附。 K值越大吸附容量越大,反之,吸附容量小。
1. Langmuir等温式
该公式是在被吸附物质仅为单分子层的假定 下导出的,形式为:
bCe qe qmax 1 bCe
qmax为饱和吸附量,常数b与表面吸附能有 关,当吸附力增大b值也相应增加。
(1)疏水性:疏水性越强越容易吸附。同 系物的疏水性随分子量的增大而增大。 但是当分子量增大到一定的程度后,分 子过大难易进入到活性炭空隙中,会降 低吸附量。
高一必修一生物第六章知识点(通用8篇)

高一必修一生物第六章知识点(通用8篇)高一必修一生物第六章知识点第1篇1、细胞膜的功能控制物质进出细胞进行细胞间信息交流2、植物细胞的细胞壁成分为纤维素和果胶,具有支持和保护作用3、制取细胞膜利用哺乳动物成熟红细胞,因为无核膜和细胞器膜4、叶绿体:光合作用的细胞器;双层膜线粒体:有氧呼吸主要场所;双层膜核糖体:生产蛋白质的细胞器;无膜中心体:与动物细胞有丝分裂有关;无膜液泡:调节植物细胞内的渗透压,内有细胞液内质网:对蛋白质加工高尔基体:对蛋白质加工,分泌5、细胞膜、核膜、细胞器膜共同构成细胞的生物膜系统,它们在结构和功能上紧密联系,协调。
维持细胞内环境相对稳定生物膜系统功能许多重要化学反应的位点把各种细胞器分开,提高生命活动效率核膜:双层膜,其上有核孔,可供mRNA通过结构核仁高一必修一生物第六章知识点第2篇第6章细胞的生命历程第1节细胞的增殖一、限制细胞长大的原因①细胞表面积与体积的比。
②细胞的核质比二、细胞增殖细胞增殖的意义:生物体生长、发育、繁殖和遗传的基础真核细胞分裂的方式:有丝分裂、无丝分裂、减数分裂(一)细胞周期(1)概念:指连续分裂的细胞,从一次分裂完成时开始,到下一次分裂完成时为止。
(2)两个阶段:分裂间期:从细胞在一次分裂结束之后到下一次分裂之前分裂期:分为前期、中期、后期、末期(3)特点:分裂间期所占时间长。
(二)植物细胞有丝分裂各期的主要特点:分裂间期特点:完成DNA的复制和有关蛋白质的合成结果:每个染色体都形成两个姐妹染色单体,呈染色质形态前期特点:①出现染色体、出现纺锤体②核膜、核仁消失染色体特点:1、染色体散乱地分布在细胞中心附近。
2、每个染色体都有两条姐妹染色单体中期特点:①所有染色体的着丝点都排列在赤道板上②染色体的形态和数目最清晰染色体特点:染色体的形态比较固定,数目比较清晰。
故中期是进行染色体观察及计数的最佳时机。
后期特点:①着丝点一分为二,姐妹染色单体分开,成为两条子染色体。
生物制药工艺学习题 第五章 沉淀法

第六章吸附分离法(习题)一、填空1、吸附剂按其化学结构可分为两大类:一类是有机吸附剂,如、、等;另一类是无机吸附剂,如、、、等。
2、常用的吸附剂有、和等。
3、大孔网状聚合物吸附剂是在树脂聚合时加入致孔剂,待网格骨架固化和链结构单元形成后,用溶剂萃取或蒸馏水洗将致孔剂去掉,形成不受外界环境条件影响的,其孔径远大于2~4nm,可达,故称“大孔”。
4、大孔网状聚合物吸附剂按骨架的极性强弱,可分为、、和吸附剂四类。
二、选择题1、用大网格高聚物吸附剂吸附的弱酸性物质,一般用下列哪种溶液洗脱()A.水B.高盐C.低pHD. 高pH2、“类似物容易吸附类似物”的原则,一般极性吸附剂适宜于从何种溶剂中吸附极性物质()A.极性溶剂B.非极性溶剂C.水D.溶剂3、“类似物容易吸附类似物”的原则, 一般非极性吸附剂适宜于从下列何种溶剂中吸附非极性物质。
()A.极性溶剂B.非极性溶剂C.三氯甲烷D.溶剂4、下列属于无机吸附剂的是:()A.白陶土B.活性炭C.淀粉D.纤维素5、活性炭在下列哪种溶剂中吸附能力最强?()A.水B.甲醇C.乙醇D.三氯甲烷6、关于大孔树脂洗脱条件的说法,错误的是:()A .最常用的是以高级醇、酮或其水溶液解吸。
B. 对弱酸性物质可用碱来解吸。
C. 对弱碱性物质可用酸来解吸。
D.如吸附系在高浓度盐类溶液中进行时,则常常仅用水洗就能解吸下来。
三、名词解释1、吸附法(adsorption method):2、大网格高聚物吸附剂(macroreticular adsorbent):四、问答题1、简述吸附法的定义和特点。
2、影响吸附的因素有哪些?第五章沉淀法(答案)一.填空1.固相析出法主要包括盐析法,有机溶剂沉淀法,等电点沉淀法,结晶法及其它多种沉淀方法等。
2.按照一般的习惯,析出物为晶体时称为结晶法,析出物为无定形固体则称为沉淀法。
3.影响盐析的因素有:无机盐的种类、溶质(蛋白质等)种类的影响、蛋白质浓度的影响、温度的影响、pH的影响4. 结晶包括三个过程:(1) 形成过饱和溶液;(2) 晶核形成;(3) 晶体生长。
第6章 吸附

(6-1) )
式中:V—废水容积;W—活性炭投量,g C0—废水吸附质浓度(g/L) C—吸附平衡浓度,吸附平衡时水中剩余的吸附质 浓度mg/L qe=f(C、T),当T不变时,即T恒定,则qe=f(C),叫 吸附等温线。
3.吸附等温线 吸附等温线 在一定T 在一定T下,q随平衡浓度C变化的曲线 随平衡浓度C (q=f(C))叫吸附等温线。用数学公式描述 q=f(C))叫吸附等温线。 则叫吸附等温式。 则叫吸附等温式。 4.吸附等温式(三种) 4.吸附等温式(三种) 吸附等温式 朗格谬公式 表示I 表示I型吸附等温线的有弗里德利希公式 表示II型吸附等温线的有BET公式 表示II型吸附等温线的有BET公式 II型吸附等温线的有BET
2、化学性质 、 由于活性炭表面形成了复杂的含氧官能团以及 碳氢化合物。官能团相对数量决定其极性强弱 和吸附性能。 一般把活性炭表面氧化物分为 酸性官能团 碱性官能团 两种官能团的形成条件 300-500℃以下用湿空气制造的活性炭以酸性 官能团为主 800-900 ℃以下用空气、蒸汽或二氧化碳为活 化炭活化氧化剂制造的活性炭碱性占主 500-800 ℃之间制造活性炭两性
1n / e
C——吸附质平衡浓度(g/L) q——吸附容量
1 取对数: g e g g e 取对数: l q =l K+ l C n
对确定的K和 时 吸附力函数)越小 对确定的 和 Ce时 , 1/n(吸附力函数 越小 , 吸附 吸附力函数 越小, 性能越好, 性能越好,1/n=0.1~0.5,容易吸附; ,容易吸附; 1/n>2,则难吸附。1/n较大则采用连续吸附,反之 ,则难吸附。 较大则采用连续吸附 较大则采用连续吸附, 采用间歇吸附。 采用间歇吸附。
化工分离过程第6章吸附与制备色谱

色谱过程的流出曲线和保 留参数
色谱过程可以用其流出曲线(色谱柱出口溶质浓度对时间或洗脱 体积的标绘)来描述和保留参数来表示,见图。
VR
V0
0
0
2
4
6
8
1 .5 .3Leabharlann .2 .15V0:整个柱中的流动相体积,称为滞液量。 VR:溶质从色谱柱一端进样开始直至其从色 Volume 谱柱另一端流出所需的流动相体积,称为该 溶质的保留体积。
至色谱柱
为了节约洗脱过程中流动相的用量,可采用梯度洗脱方法。即洗脱剂的 浓度在洗脱过程中是逐渐增加的,以逐步增强“洗脱力”。这可以采用 简单的双容器梯度洗脱装置来实现。在洗脱过程中,与固定相结合最弱 的组分首先被洗脱下来,然后随着洗脱力的逐步增强,吸附在固定相上 的其它组分按其结合的弱强依次被洗脱。梯度洗脱可以提高分离效果, 是目前在色谱操作中常用的洗脱方法。
5 1
12
13
抽真空
4 3
2 7
15
16
解决办法:为此开发了采用活性炭为吸附剂的吸附流程,可使气相中
的氯苯浓度从约28 mg/L 减少到约1.5 mg/L,并使生产中溶剂损耗减 少约三分之二。研究表明,活性炭可吸附约相当与其装载质量10%的氯 苯,吸附饱和后的活性炭可用水蒸气脱附后重复使用。
6.3 色谱分离的基本 原理
色谱过程中能处理尽可能多的样品
超载和非线性色谱
当上样量逐渐增大,分离效果逐渐变差,分离峰有可能开 始重叠,等温吸附线开始趋向非线性,色谱峰的形状开始偏离 高斯分布。称之为“超载”(overload)。依上样形态的不同, 超载可分为浓度超载和体积超载。
为了定量地定义超载,有人建议:与理想的线性色谱过程
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取倒数: 取倒数:
1 B 1 C C − = + • ( S −Cq B 0 B 0 C C ) q q S
(6-7)
BET公式包括了朗谬尔公式: BET公式包括了朗谬尔公式: 公式包括了朗谬尔公式 设
C BET公式可写成 公式可写成: ,s 且C<<Cs,则BET公式可写成: B= m
C /m C C /m C • q • q 0 S 0 S q= = 1 ( / − / ( − ) 1 C /m− C C C + C m C C ) C C + ( ) 1 / S S S S S 1mC / • q 0 = 1 Cm + /
习题
1、在做静态吸附实验时,当吸附剂与吸附 、在做静态吸附实验时, 质达到吸附平衡时(此时吸附剂未饱和), 质达到吸附平衡时(此时吸附剂未饱和), 再往废水中投加吸附质, 再往废水中投加吸附质,请问吸附平衡是 否被打破?吸附剂吸附是否有变化? 否被打破?吸附剂吸附是否有变化? 2、何谓吸附等温线?常见的吸附等温线有 、何谓吸附等温线? 哪几种类型? 哪几种类型?吸附等温式有哪几种形式及 应用场合如何? 应用场合如何? 3、何谓吸附带与穿透曲线?吸附带的吸附 、何谓吸附带与穿透曲线? 容量如何利用? 容量如何利用?
6.1.3 等温吸附模型
一、吸附平衡 1.定义 定义 当吸附质的吸附速率=脱附速率(即V吸附=V脱附), 即在单位时间内吸附数量等于脱附的数量,则吸 附质在溶液中的浓度C与在吸附剂表面上的浓度都 不再变时,即达到吸附平衡,此时吸附质在溶液 的浓度C叫平衡浓度 平衡浓度
2.吸附容量 e(g/g) 吸附容量q 吸附容量 衡量吸附剂吸附能力的大小, 衡量吸附剂吸附能力的大小,达到吸附平 衡时,单位重量的吸附剂( ) 衡时,单位重量的吸附剂(g)所吸附的吸附 质的重量( )。 质的重量(g)。
溶液浓度C↑,则U↑ 溶液浓度 , 颗粒直径d↓, 颗粒直径 ,则U↑ 加强搅动, 加强搅动,则U↑ 而颗粒内部扩散速度V=f( 细孔大小与 ( 而颗粒内部扩散速度 构造,吸附质的d) 构造,吸附质的 ) 吸附剂颗粒直径d↓, 。 吸附剂颗粒直径 ,V↑。 d的大小对内、外部扩散都有很大影响, 的大小对内、外部扩散都有很大影响, 的大小对内 d↓,V↑。所以,粉末状活性炭比粒状活 ↓ ↑ 所以, 性炭的吸附速度要快,接触时间短, 性炭的吸附速度要快,接触时间短,设 备容积小。 备容积小。
·过渡孔(中孔):2~100nm,0.02 0.10mL/g,占比表面 过渡孔(中孔):2 100nm,0.02~0.10mL/g 0.10mL/g, 过渡孔 ): 100nm <5%,吸附量不大,起吸附作用和通道作用。 积<5%,吸附量不大,起吸附作用和通道作用。 ·大孔:100~1000nm,0.2~0.5mL/g,占比表面积很小, 大孔: 大孔 , ,占比表面积很小, 吸附量小,提供通道。 吸附量小,提供通道。 C、粒度的大小可分为粒状炭GAC(直径大于0.1mm)和粉 粒度的大小可分为粒状炭GAC(直径大于0.1mm)和粉 GAC 0.1mm) 末炭PAC(直径小于0.074mm PAC(直径小于 末炭PAC(直径小于0.074mm ) D、活性炭密度 、 视密度: 视密度:堆放及间隙在内的密度 湿密度: 湿密度:自身孔隙中充满水时测得的密度 E、灰分 、 表明活性炭中无机成分的含量, 表明活性炭中无机成分的含量,一般优质活性炭的灰分 比较低在5-8% 比较低在
VC − ) ( 0 C q= e W
(6-1) )
式中:V—废水容积;W—活性炭投量,g C0—废水吸附质浓度(g/L) C—吸附平衡浓度,吸附平衡时水中剩余的吸附质 浓度mg/L qe=f(C、T),当T不变时,即T恒定,则qe=f(C),叫 吸附等温线。
3.吸附等温线 吸附等温线 在一定T 在一定T下,q随平衡浓度C变化的曲线 随平衡浓度C (q=f(C))叫吸附等温线。用数学公式描述 q=f(C))叫吸附等温线。 则叫吸附等温式。 则叫吸附等温式。 4.吸附等温式(三种) 4.吸附等温式(三种) 吸附等温式 朗格谬公式 表示I 表示I型吸附等温线的有弗里德利希公式 表示II型吸附等温线的有BET公式 表示II型吸附等温线的有BET公式 II型吸附等温线的有BET
令b=1/m,a=qo b=1/m,
qa b e m x C q= 1 C + e
……朗格谬式 朗格谬式
BET公式可以适应更广泛的吸附现象。 公式可以适应更广泛的吸附现象。 公式可以适应更广泛的吸附现象 ※吸附量q是选择吸附剂和吸附设备的重 吸附量 是选择吸附剂和吸附设备的重 要参数, 决定吸附剂再生周期的长短 决定吸附剂再生周期的长短, 要参数,q决定吸附剂再生周期的长短, q越大,再生周期越长,再生剂用量及其 越大,再生周期越长, 越大 费用越小。 通过吸附试验来确定 通过吸附试验来确定。 费用越小。q通过吸附试验来确定。
活性炭
活化剂: 活化剂:ZnCl2
蒸汽高温活化 粉末状活性炭 粒状活性炭(园柱状、球状) 粒径2~4mm 粒状活性炭(园柱状、球状),粒径 棒状活性炭: 棒状活性炭:Φ50mm,L=255mm ,
6.2.2 活性炭的性质 1、物理性质 A、比表面积 、 活性炭所具有的表面积。 每g活性炭所具有的表面积。活性炭的 活性炭所具有的表面积 比表面积为:500~1700m /g,99.9%的表面 比表面积为:500~1700m2/g,99.9%的表面 在多孔结构颗粒的内部。 积,在多孔结构颗粒的内部。 B、细孔构造 ·微孔:<2nm,0.15~0.90mL/g,占比表面 微孔:<2nm,0.15~0.90mL/g, 微孔 nm 积的95%以上,起吸附作用, 95%以上 积的95%以上,起吸附作用,吸附量以小孔 吸附为主。 吸附为主。
3、吸附性质 、 常反映吸附性质的参数有: 碘值:在一定条件下活性炭吸附碘的量 (对小分子物质的吸附性能) 糖蜜值:表示活性炭对大分子物质的吸 附性能。 四氯化碳吸附值 亚甲基蓝指数 苯酚吸附值等
6.2.3 吸附的影响因素 1.吸附剂的性质:吸附剂的种类、颗粒大 吸附剂的性质:吸附剂的种类、 吸附剂的性质 比表面积,颗粒的细孔构造与分布、 小、比表面积,颗粒的细孔构造与分布、 吸附剂是否是极性分子等。 吸附剂是否是极性分子等。 2.吸附质的性质: 2.吸附质的性质: 吸附质的性质 (1)溶解度:越低越容易吸附,具有较大 )溶解度:越低越容易吸附, 的影响。 的影响。 (2)使液体表面自由能 降低得越多的吸 )使液体表面自由能W降低得越多的吸 附质则越容易被吸附。 附质则越容易被吸附。
第六章
吸 附
思考题
1、活性炭等温吸附试验的结果可以说明哪 、 些问题? 些问题? 2、活性炭柱的接触时间和泄漏时间指什么, 、活性炭柱的接触时间和泄漏时间指什么, 两者有什么关系? 两者有什么关系? 3、吸附区高度对活性炭柱有何影响?如何 、吸附区高度对活性炭柱有何影响? 从泄漏曲线估计该区的高度? 从泄漏曲线估计该区的高度? 4、什么叫生物活性炭法,有什么特点? 、什么叫生物活性炭法,有什么特点? 5、什么物质易为活性炭吸附?什么物质难 、什么物质易为活性炭吸附? 于被吸附? 于被吸附?
3.BET公式(多层吸附) . 公式( 公式 多层吸附)
Bq C0 q= (6-6) ) e (C −C[1 (B− )C/C ] ) + 1 s S
式中:q 单分子吸附层的饱和吸附量 单分子吸附层的饱和吸附量,g/g 式中 o—单分子吸附层的饱和吸附量 Cs—吸附质的饱和浓度 吸附质的饱和浓度,g/L 吸附质的饱和浓度 B—常数;C—平衡浓度,g/L 常数; 平衡浓度, 常数 平衡浓度
1பைடு நூலகம் / e
C——吸附质平衡浓度(g/L) q——吸附容量
1 取对数: g e g g e 取对数: l q =l K+ l C n
对确定的K和 时 吸附力函数)越小 对确定的 和 Ce时 , 1/n(吸附力函数 越小 , 吸附 吸附力函数 越小, 性能越好, 性能越好,1/n=0.1~0.5,容易吸附; ,容易吸附; 1/n>2,则难吸附。1/n较大则采用连续吸附,反之 ,则难吸附。 较大则采用连续吸附 较大则采用连续吸附, 采用间歇吸附。 采用间歇吸附。
6.2 吸附剂
主要有活性炭、高岭土、膨润土、活性氧化铝、 主要有活性炭、高岭土、膨润土、活性氧化铝、 大分子吸附树脂、磺化煤、沸石、硅藻土、 大分子吸附树脂、磺化煤、沸石、硅藻土、焦 炭、木炭等。 1、活性炭的制备 、
高温炭化 活化,800~900℃ ℃ 活化
木材、煤、果壳 木材、
炭渣
隔绝空气, 隔绝空气,600℃ ℃
6.1.2吸附的分类 吸附的分类 固体表面自由能降低趋势。 固体表面自由能降低趋势。 1. 物理吸附 : 靠 分子间力 产生的吸附 , 可吸附 物理吸附: 分子间力产生的吸附 产生的吸附, 多种吸附质,可形成多分子吸附层。吸附━ 多种吸附质,可形成多分子吸附层。吸附━解 吸是可逆过程,吸附热低,吸附速度快, 吸是可逆过程,吸附热低,吸附速度快,无吸 附选择性。 附选择性。 2. 化学吸附 : 由 化学键力 引起的吸附 , 能形成 化学吸附: 化学键力引起的吸附 引起的吸附, 单分子吸附层,并具有选择性,同时是不可逆 单分子吸附层,并具有选择性, 吸附热较高,高温下才能吸附, 的,吸附热较高,高温下才能吸附,吸附速度 因化学健不同而差别。 因化学健不同而差别。 上面二种吸附往往是相伴发生, 上面二种吸附往往是相伴发生,而不能严格分 是几种吸附综合作用的结果, 开,是几种吸附综合作用的结果,可能存在以 某种吸附为主。 某种吸附为主。
2、化学性质 、 由于活性炭表面形成了复杂的含氧官能团以及 碳氢化合物。官能团相对数量决定其极性强弱 和吸附性能。 一般把活性炭表面氧化物分为 酸性官能团 碱性官能团 两种官能团的形成条件 300-500℃以下用湿空气制造的活性炭以酸性 官能团为主 800-900 ℃以下用空气、蒸汽或二氧化碳为活 化炭活化氧化剂制造的活性炭碱性占主 500-800 ℃之间制造活性炭两性