颗粒活性炭与活性炭纤维对比.

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活性炭纤维(完整)方

活性炭纤维(完整)方

ACF碳纤维和其他活性炭材料吸附能力对比
粉末活性炭(Pac)<活性炭棒(CTO)<颗粒活性炭(GAC)<碳纤维(ACF)
三.活性炭的合成方法及原理
1.合成方法 :目前用作活性炭纤维前驱体的有机纤维主要 有粘胶基、聚丙烯睛基、沥青基、酚醛基四种,除此之外 ,还有采用其他原料制成的,如聚偏二氯乙烯、聚酞亚胺 纤维、PBO纤维、聚苯乙烯纤维、聚乙烯醇纤维、聚氯乙 烯基、PVA基等,不同的原料纤维有不同的炭化和活化特 性,制成的活性炭纤维的特点有所不同 2.原理:活性炭纤维是经过活化的含碳纤维,将某种含碳 纤维,经过高温活化(不同的活化方法活化温度不一样) ,使其表面产生纳米级的孔径,增加比表面积,从而改变 其物化特性。
3)大气治理和空气净化
4)应用于医学领域 5)有机合成催化剂或催化剂载体
1、饮用水的净化
ACF的微孔孔径具有可调节性,可以针对不同的有机微污
染物,选择性的设计出具有不同吸附性能的ACF,从而能 够去除水源中的各种污染物质。 ACF对水质混浊有明显的澄清作用,可以除去水中的异臭、 异味;对氰、氯、氟、酚等有机化合物去除率达90%以上, 对细菌有极好的过滤效果,如大肠杆菌去除率达98%。
四.活性炭的加工工艺
目前活性炭纤维的生产主要是聚丙烯腈基和沥
青基、黏胶基,其他炭纤维很少。 活性炭纤 维生产加工工艺如下1)浸渍(预处理);2)氧化 工艺;3)碳化工艺;4)活化工艺,活化时尽可 能多地造孔,形成多孔结构
活性炭纤维加工工艺流程图
五.活性炭纤维应用情况
1)废水治理及水净化 2)回收溶剂
1.活性炭纤维优良的吸附性能:
吸附容量大,达到吸附平衡的速率快,对有机
蒸气的吸附量比粒状活性炭大几倍甚至几十倍;

水中三种典型含氮有机物的活性炭吸附特性研究

水中三种典型含氮有机物的活性炭吸附特性研究

给水排水 Vol.37 增刊 201155 水中三种典型含氮有机物的活性炭吸附特性研究沈开源 徐 斌 夏圣骥 李 伟 高乃云 覃 操(同济大学污染控制与资源化研究国家重点实验室,长江水环境教育部重点实验室,上海 200092) 摘要 利用三种类型活性炭(粉末炭PAC、活性炭纤维ACF、颗粒活性炭GAC),对三种典型含氮有机物(色氨酸、腺嘌呤和三聚氰胺)的吸附容量和吸附速率开展了研究。

研究表明:PAC与ACF对色氨酸具有较高的吸附容量,吸附等温线符合Langmuir模型,拟二级动力学模型能够很好反应吸附速率变化;GAC吸附色氨酸等温线符合BET模型,其吸附速率变化符合内扩散模型。

ACF与GAC对腺嘌呤均具有较高的吸附容量,其吸附等温线符合Freundlich模型,拟二级动力学能较好地反应了吸附速率的变化;而PAC对腺嘌呤的吸附更符合Langmuir模型,吸附速率变化同样符合拟二级模型。

三种活性炭对三聚氰胺的吸附均大致符合BET模型,在低于液相饱和浓度条件下,三种炭的三聚氰胺吸附容量均较小,三种炭吸附三聚氰胺速率的变化都符合拟二级动力学模型。

关键词 色氨酸 腺嘌呤 三聚氰胺 吸附等温线 吸附速率Adsorption characteristics of three nitrogen?containingorganic matters in water by different activated carbonsShen Kaiyuan,Xu Bin,Xia Shengji,Li Wei,Gao Naiyun,Qin Cao(State Key Laboratory of Pollution Control and Resource Reuse,Tongji University,KeyLaboratory of Yangtze Aquatic Environment,Ministry of Education,Shanghai 200092,China)Abstract:In this paper,three types of activated carbon(carbon powder PAC,activated carbonfiber ACF,granular activated carbon GAC)were used to investigate the adsorption capacity andadsorption rate of three typical nitrogen-containing organic compounds including L-tryptophan,adenine and melamine.PAC and ACF shows relatively a high adsorption capacity for the tryptophanand the adsorption isotherms conform to with Langmuir model.The pseudo-second-order equationshows the best fitting for adsorption kinetics in tryptophan adsorption by PAC and ACF.However,th adsorption isotherm and adsorption kinetics of GAC accord with the BET model and theintraparticle diffusion model,respectively.ACF and GAC has a higher adsorption capacity foradenine as well,Adsorption equilibrium data and kinetics for both activated carbons were bestcorrelated with Freundlich model and pseudo-second-order equation indeed.Unlike GAC and ACF,adsorption isotherm of PAC is better accordance with Langmuir model,which exhibits the singlelayer adsorption for adenine.Melamine adsorption on all activated carbons shows relatively lowcapacity especially under low equilibrium concentration in water.Due to multiply layers adsorption,adsorption isotherms of melamine are generally consistent with BET model.The adsorption kineticsof melamine on activated carbons are consistent with the pseudo-second-order equation as well.Keywords:Tryptophan;Adenine;Melamine;Adsorption isotherms;Adsorption rate国家高技术研究发展计划(863计划)项目(2008AA06Z302);国家自然科学基金资助项目(51078280,50808134);上海市青年科技启明星计划项目(11QA1407000)。

活性炭纤维

活性炭纤维

活性炭纤维是一种新型、高效、多功能吸附材料,产品为黑色、毡状织物,具有比表面积大,孔径分布窄,在液相、气相中对有机物和阴、阳离子吸附效率高,吸、脱附速度快,可再生循环使用,同时耐酸、碱,耐高温,适应性强,且可加工成任何形状,该产品在防止环境污染、食品加工、医疗卫生、劳动保护及国防等领域,具有广泛的应用前景,如饮用水净化、工业污水处理、空气净化、脱臭、防毒、液体脱色、溶剂回收等。

二.活性炭纤维毡(布)系列主要指标:比表面积(m2/g):700-1500碘吸附(mg/g):700-1500苯吸附(%):25-50亚甲蓝脱色(mg/g):100-200其它数据原料:聚丙稀晴基,粘胶基,复合型规格:长度:0.5-30m宽度:0.6-1.2m厚度:1-5mm包装:10KG/纸箱体积:1200mm活性炭纤维毡(ACF FELT) 活性炭纤维毡采用天然纤维或人造纤维无纺毡经炭化、活化等系列工艺制成。

性能:极大的比表面积:900-220m2/g,吸附容量大。

微孔直径:5-100A。

,吸附速度快,是颗粒活性碳的10-100倍。

脱附方便,且脱附以后活性炭纤维吸附能力基本不变。

良好的导电性,耐酸、碱,成型性好。

用途:溶剂回收,空气净化,水净化防毒、防化,医用,除味,除臭,耐高温及保温电极材料。

粘胶基活性炭纤维毡是以粘胶纤维毡为原料制得的活性炭纤维,用途①溶剂回收:对苯类、酮类、酯类、石油类均能吸附回收;②空气净化:能吸附过滤空气中的恶臭、体臭、烟气、毒气、O3、SO2等。

③水净化:能去除水中的重金属离子、致癌物质、臭味、霉味、细菌及脱色等;可用于自来水、食品工业用水及工业用纯水等处理;④环保工程:废气及污水处理;⑤防毒口罩、防毒衣、香烟过滤嘴等;⑥贵金属提炼或回收、吸附放射性物质,也可用于作为催化剂载体、气相色谱的固定相;⑦医药上用于包扎带,急性解毒剂、人工肾脏等;⑧电子及能源方面应用,如高容量电容、蓄电池等;⑨耐高温及保温材料活性炭纤维新技术活性炭纤维对有机气体及恶臭物质(如正丁基硫醇等)吸附量比粒状活性炭(GAC)大几倍至几十倍。

【推荐下载】生活常识:活性碳纤维与活性炭两者之间的区别

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生活常识:活性碳纤维与活性炭两者之间的区别
什么是活性碳纤维?活性碳纤维是经过活化的含碳纤维,将某种含碳纤维(如酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等)经过高温活化(不同的活化方法活化温度不一样),使其表面产生纳米级的孔径,增加比表面积,从而改变其物化特性。

活性碳纤维与活性炭,两个tan字不一样,前者带有石字旁,表示含碳元素的一类纤维,与非含碳纤维(如玻璃纤维)相对;而后者不带有石字旁,表示具体的物质,如煤炭、焦炭等。

下面让我们一起来了解下活性碳纤维的相关知识介绍吧!
 什么是活性碳纤维?活性碳纤维是经过活化的含碳纤维,将某种含碳纤维(如酚醛基纤维、PAN基纤维、黏胶基纤维、沥青基纤维等)经过高温活化(不同的活化方法活化温度不一样),使其表面产生纳米级的孔径,增加比表面积,从而改变其物化特性。

活性碳纤维与活性炭,两个tan字不一样,前者带有石字旁,表示含碳元素的一类纤维,与非含碳纤维(如玻璃纤维)相对;而后者不带有石字旁,表示具体的物质,如煤炭、焦炭等。

下面让我们一起来了解下活性碳纤维的相关知识介绍吧!
 活性碳纤维定义
 传统的活性炭是一种经过活化处理的多孔炭,为粉末状或颗粒状,而活性碳纤维则为纤维状,纤维上布满微孔,其对有机气体吸附能力比颗粒活性炭在空气中高几倍至几十倍,在水溶液中高5~6倍,吸附速率快100~1000倍!没有确切数值,这与活性碳纤维的种类、制作工艺等有关。

它是继活性炭之后新一代的吸附材料,它的使用只是近20多年的事,世界上只有少数国家能够生产。

它的制品可以是丝、纸、毡、布等形
1。

活性炭在污水处理

活性炭在污水处理

活性炭在污水处理活性炭是一种具有特殊物理和化学性质的材料,因此在污水处理领域,其应用十分广泛。

在本文中,我们将探讨活性炭在污水处理中的作用、其种类、应用方法以及存在的问题和解决方案。

一、活性炭在污水处理中的作用活性炭具有出色的吸附性能,能够吸附污水中的有机物、重金属、色素、异味等有害物质。

同时,它也能够去除水中的氯、氟、铵等离子,并使水呈碱性,有利于后续的处理。

因此,很多行业都选择使用活性炭对污水进行处理,包括化工、轻工、食品、医药等。

二、活性炭的种类常见的活性炭可分为以下几类:1. 活性炭颗粒:这是一种常见的活性炭,其颗粒大小、孔径大小、比表面积等均有不同,适用于不同的处理情况。

2. 活性炭纤维:这种活性炭结构类似于织物,具有较大的表面积和吸附率。

3. 活性炭膜:这种活性炭形式类似于薄膜,适用于多种设备的处理方式。

4. 活性炭生物膜:这种活性炭结构与污水处理系统中的生物膜类似,在吸附之外还能够进行生物降解。

5. 活性炭球:这种活性炭颗粒呈球状,结构紧致,可在高压力条件下使用。

三、活性炭在污水处理中的应用方法1. 活性炭吸附法利用活性炭颗粒对污水进行吸附,将污水中的有害物质固定在活性炭孔道内,使其从水中分离出来。

常用于化工、食品、饮料工业等的处理中。

2. 活性炭生物吸附法通过将活性炭颗粒与生物菌群结合后,使用微生物降解污物质,同时污水也会在活性炭孔道内吸附,在微生物的作用下进行分解,达到净化的目的。

3. 活性炭滤床法以活性炭为材料,对污水进行定向的滤床过滤。

这种方法通常用于废气与废水的处理中,通过不同的滤床装置的设计,可以使污染物达到清除的目的。

四、活性炭在污水处理中的存在问题及解决方案1. 活性炭的再生问题活性炭在吸附有害物质时,其孔道内部会逐渐充满废物,影响其吸附效率。

虽然可以通过再生来提高其使用寿命,但经过多次再生后活性炭的吸附效率会逐渐降低。

解决方案:使用先进的活性炭再生技术,如循环流化床再生、流量反转再生等,可以提高活性炭的再生效果,从而达到延长活性炭使用寿命的目的。

活性炭纤维的吸附效果研究及在空气净化方面应用

活性炭纤维的吸附效果研究及在空气净化方面应用

活性炭纤维的吸附效果研究及在空气净化方面应用江苏省卫生防疫站 张秀珍 李延平 徐强 匡国正 吴玉珍南京大学 刘文菁 摘要 介绍了活性炭纤维的特性、用途。

以及对活性炭纤维进行了吸附效果的实验研究。

结果表明,活性炭纤维因其比表面积大,微孔丰富,阻力小使气体或液体容易通过而对有机物具有较高的平衡吸附容量和良好的吸附能力。

本文还叙述了活性炭纤维在空气净化方面的功用。

关键词 活性炭纤维 有机物 平衡吸附 空气 净化 活性炭纤维含炭量高,比表面积大,微孔丰富,孔径分布高,是近几十年来迅速发展起来的一种新型高效材料,具有优异的结构与性能特征。

由于活性炭纤维的外表面积、比表面积均比颗粒活性炭大,所以其吸附速度和解吸速度也比颗粒活性炭大得多。

同时因阻力小,气体或液体易于通过,所以作为活性炭的新品种正在扩大其应用范围(1)。

如用于空气净化器和空调器方面对室内空气中有害气体的吸附以及用于家用净水器来改善饮用水水质等,正日益引起人们的重视。

1 活性炭纤维的特性与用途活性炭纤维是从有机纤维制造的,合成纤维或天然纤维是其原始原料。

对活性炭纤维优劣的评价基本上由吸附力,吸附容量和吸附速率等因素进行的,而这些因素依赖于活性炭纤维的表面特性。

表面特性有物理的(微孔容量,比表面积,微孔构造)和化学的(官能团作用),吸附容量和吸附速率依赖于物理特性,吸附力依赖于表面的化学特性(2-4)。

活性炭纤维的吸附性能首先表现在其微观结构。

活性炭纤维的微孔全部位于其表面,其孔径又比活性炭的孔径几乎小一倍,有的甚至一倍多。

故所有的孔均很容易产生毛细血管凝聚作用,吸附质的分子容易凝聚于微孔中,不易蒸发出去,因而提高了吸附效能。

(4)活性炭纤维对于苯酚、丁烷、氰化氢、硫化氢、二氧化氮、氨、甲醛等污染物的吸附极为有效(2)。

本文对甲苯、氨、甲醛进行了吸附试验。

1.1 试验样品的选择 根据本课题的要求,选择了两种活性炭纤维,分别为工业碳制成的活性炭纤维与天然植物制成的活性炭纤维。

活性炭有哪几种型态 -各有什么使用特点

活性炭有哪几种型态 -各有什么使用特点

活性炭有哪几种型态? 各有什么使用特点?
活性炭通常按形态分为粉末炭(PAC)、颗粒炭(GAC)以及活性炭纤维(ACF)。

(1)粉末炭(PAC)活性炭的粒径小于0.074mm(200目)为粉末炭。

由于其粒径小,比表面积大,在水中具有优良的扩散度,可与吸附质充分接触,因而吸附速度快,吸附效果好,且投加使用简便灵活,对水中的臭味、色度和难以降解有机物有较好去除效果,一般和混凝剂一起连续地投加于原水中,经混合、吸附水中有机和无机杂质后,大部分在沉淀池中成为污泥后排除,用于季节性水质恶化时、水污染突发事件的应急处理和微污染水源水的净化处理。

另外还可与分离膜技术联用如粉炭-超滤(或微滤)(PAC-UFP),此工艺即可有效发挥粉末炭的吸附作用,将溶解有机物去除,降低膜污染,又可通过膜将粉炭分离。

(2)颗粒炭(GAC)有无规则颗粒和柱状(木屑加黏土烧制)两种。

用目或mm标注。

形成滤池中的滤料吸附床,饱和后可再生。

颗粒活性炭是应用最为广泛的品种。

(3)活性炭纤维(ACF)是一种新型吸附材料。

是活化后的有机碳纤维,加工成毡。

具有发达的微孔结构,纤维间的孔隙有大孔作用,便于吸附剂与吸附物质接触。

另外纤维的微孔几乎在表面,容易吸附,吸附容量比颗粒炭大。

对芳香族化合物的吸附系数是粒状炭的5~10倍。

吸附技术介绍

吸附技术介绍

吸附技术介绍一、吸附基本知识1.1吸附利用某些固体能够从流体混合物中选择性地凝聚一定组分在其表面上的能力,使混合物中的组分彼此分离的单元操作过程。

1.2吸附原理1、吸附是一种界面现象,其作用发生在两个相的界面上。

2、根据吸附剂对吸附质之间吸附能力的不同,可分为物理吸附和化学吸附。

1.2.1物理吸附概念:当气体或液体分子与固体表面分子间的作用力为分子间力时产生的吸附。

特点:1、是一种可逆过程;2、吸附质在吸附剂表面形成单层或多层分子吸附时,其吸附热比较低;3、吸附无选择性,任何固体可以吸附任何气体,当然吸附量会有所不同;4、吸附稳定性不高,吸附和解吸速率都很快;5、吸附不需要活化能,吸附速率并不因温度的升高而变快。

1.2.2化学吸附概念:由吸附质与吸附剂表面原子间的化学键合作用造成的,即在吸附质与吸附剂之间发生了电子转移、原子重排或化学键的破坏与生成等现象。

特点:1、化学吸附往往是不可逆的;2、化学吸附的吸附热接近于化学反应的反应热,比物理吸附大的多;3、吸附很稳定,一旦吸附,不易解吸;4、吸附是单分子层的;5、吸附需要活化能,温度升高,吸附和解吸速率加快。

1.3常见的吸附剂常见的吸附剂有:活性炭、硅胶、活性氧化铝、合成沸石和天然沸石分子筛。

目前用在VOCs治理中的吸附剂主要是活性炭。

1.3.1吸附剂的性能要求1、有较大的比表面积2、对吸附质有较高的吸附能力和高选择性3、较高的强度和耐磨性4、颗粒大小均匀5、具有良好的化学稳定性、热稳定性以及价廉易得6、容易再生二、吸附法技术优缺点2.1吸附法优点1、可回收有机溶剂2、可净化大风量、低浓度、低温度废气3、废气不需要加热,低温或常温操作4、可回收痕量物质2.2吸附法缺点1、需要预处理废气中的粉尘、烟等杂质2、高温废气需要冷却3、吸附剂使用寿命不长4、投资费用较大三、吸附法适用范围吸附法用于治理喷漆、包装、印刷、机械、化工及生产过程产生苯类、酯、醇、酮、醛、酚汽油等场合。

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颗粒活性炭与活性炭纤维对比
活性炭(AC-activated carbon)
活性碳,是一种具有多孔结构和大的内部比表面积的材料。

由于其大的表面积、微孔结构、高的吸附能力和很高的表面活性而成为独特的多功能吸附剂,且其价廉易得,部分还可再生活化,同时它可有效去除废水、废气中的大部分有机物和某些无机物,所以它被世界各国广泛地应用于污水及废气的处理、空气净化、回收稀有金属及溶剂等环境保护和资源回收等领域。

活性碳分为粒状活性碳、粉末活性碳及活性碳纤维,但是由于粉末活性碳有二次污染且不能再生赋活而被限制利用。

粒状活性碳(GAC-granular activated carbon
GAC的85%~90%用于水处理和气体吸附处理,它的粒径为500~5000μm, GAC 的孔结构一般是具有三分散态的孔分布,既具有按国际纯粹与应用化学会(IUPAC)分类的孔径>50nm的大孔,也有2.0~50nm 的中孔(过渡孔)和<2.0nm的微孔。

由于GAC的孔状结构所致,它的吸附速度较慢,分离率不高,特别是它的物理形态使其在应用和操作上的有诸多不便,限制了GAC的应用范围。

活性碳纤维(ACF- activated carbon)
ACF是继粉状与粒状活性碳之后的第三代活性碳产品。

70年代发展起来的活性碳纤维是随着碳纤维工业发展起来的一种新型、高效的吸附剂。

活性炭纤维的特点
ACF是多孔碳家族中具有独特性能的一员,与传统的粒状活性碳(GAC)相比,ACF具有以以下特点:
①ACF与GAC的孔结构有很大的差异,如图1和图2所示。

ACF的孔分布基本上呈单分散态,主要由小于2.0nm的微孔组成,且孔口直接开口在纤维表面,其吸附质到达吸附位的扩散路径短,纤维直径细,故与被吸附物质的接触面积大,增加了吸附几率,且可均匀接触。

②比表面积大,最大可达2500㎡/g,约是GAC的10~100倍:吸附容量大,约是GAC的1.5~100倍;吸附能力为GAC的400倍以上;吸附、脱附速度快,ACF 对气体的吸附数10秒至数分钟可达平衡。

③ACF孔径分布范围窄,绝大多数孔径在 100Å以下,GAC的内部结构有微孔、过渡孔和大孔之分,而ACF的结构只有微孔及少量的过渡孔,没有大孔,并且孔径均匀,分布比较狭窄,为0.1~1nm,这是ACF吸附选择性较好的原因。

④ACF不仅对高浓度吸附质的吸附能力明显,对低浓度吸附质的吸附能力也特别优异,如当甲苯气体含量低到10ppm 以下时,ACF还能对其吸附,而GAC必须高于100ppm 时方能吸附。

⑤耐热、耐酸碱;具有很强的氧化还原特性,可将高价金属离子还原为低价态。

⑥体积密度小,滤阻小,约是GAC的1/3 。

可吸附粘度较大的液体物质,且动力损耗小。

而且ACF易再生,工艺灵活性大(可制成纱、布、毡和纸等多种制品);以及不易粉化和沉降等特征,这些特征有利于吸附和脱附,使得ACF对各种有机化合物具有较大的吸附量和较快的吸、脱附速度。

吸附剂的吸附性能由吸附剂的比表面积、吸附剂的孔隙直径来决定,其吸附性能的值log[(C0-C/C]可由下式计算求得:
[(C0-C/C]=0.0064S-0.123D-0.935
式中:C0-初始浓度;
C-平衡浓度;
S-吸附剂的比表面积(㎡/g
D-吸附剂的孔隙直径(nm
图2 ACF与GAC的孔径分布
由上式可见,吸附剂的比表面积越大吸附能力也越大,吸附剂的孔隙直径越小具有的吸附能力越大。

活性碳纤维最显著的特点是具有发达的比表面积(1000㎡/g
~3000㎡/g)和丰富的微孔,微孔的体积占总孔体积的90%以上,微孔直径约10Å左右,故其吸附能力大。

它对硫醇类恶臭气味化合物及苯酚和亚甲基兰等离子具有特殊的吸附能力,且其表面具有疏水性,对水蒸气吸附亲和性小,对空气中的有害气体、臭气,特别是有机化合物具有较高的去除效率,适于吸附和脱附频繁的废水处理和空气净化等。

ACF被认为是21世纪最优秀的环境材料之一。

在气体和液体净化,有害气体及液体吸附处理等方面得到广泛应用。

ACF是非常有发展前途的高效吸附材料,无论污染物质是微量级还是高浓度,都可采用ACF进行吸附处理,达到满意效果,在很多领域中都将取代粒状活性碳。

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