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柱状活性炭的特性/活性炭的综合应用说明分析

2021-03-22 | 73

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柱状活性炭的特性

  柱状炭先进性:因为以优质木屑和椰壳为原料,所制备的柱状活性炭比传统的煤质柱状炭灰部低,杂质少,气相吸附值,CTC占绝对优势。 煤柱状活性炭具有孔隙结构发达、比面积大、吸附能力强、机械强度高、床层电阻小、化学稳定性能好、易再生、耐用等优点。

  产品孔径分布合理,达到最大吸附和解吸,大大提高了产品寿命(平均2-3年),是普通煤质炭的1.4倍。 柱状炭适用性:、气相吸附; 有机溶剂回收(苯系气体甲苯、醋酸纤维行业的丙酮回收)杂质和有害气体的去除、废气的回收、炼油厂、加油站、油库过剩汽油回收; .活性炭催化剂使用的均四氯乙烷脱HCl制备三氯乙烯。



活性炭的综合应用说明分析


  环保产业中活性炭使用量最多的是城市水源净化工程和污水处理工程,其次是空气净化,约占环保产业活性炭总使用量的70%以上,活性炭使用量也逐年上升。 但是,活性炭的生产过程中存在一定程度的环境污染。 在国家环境保护政策日趋严格的情况下,解决活性炭生产企业的环境保护问题是活性炭行业永续发展的重大课题。

       一项专门人才显示,未来10-20年,中国活性炭需求将进一步加大,中国活性炭产业将向低消费、低污染、高质量、高技术方向发展。 大多数含碳物质可以制造活性炭。 例如木材、锯木、煤炭类、泥炭类、果壳、果核、巴瓦斯气体及稻壳、石油废弃物、废塑料、废皮革、废轮胎、造纸废弃物、城市垃圾等废弃物。 目前,果壳被认为是制造活性炭的最佳原料,但中国的果壳资源仅限于一盏茶,集中、储藏困难,价格昂贵。

       近年来,国内外各种价格低廉、广泛的废弃物制备活性炭的试验相继进行[1]。 目前废弃物制备的活性炭性能不高,实际应用尚少,但价格便宜,碳含量高,材料易得,原料一盏茶,绿色无毒,日益受欢迎。 有效利用废弃物生产活性炭,不仅可以节约资源,还有利于保护生态环境。

      活性炭作为优良的吸附剂广泛应用于饮用水净化、废水深度处理、净化或贮藏瓦斯气体等。 活性炭主要相对分子量不足3000,特别是对500-1000的有机物的吸附作用很强。 影响活性炭性能的主要因素有比表面积的大小、孔容积和孔径分布。 一般来说,比表面积、细孔容积越大,吸附能力越强。 活性炭广泛用于工业三废管理、溶剂回收、食品饮料精制、载体、压电石英药、金萃取、半导体应用、电池和电力贮藏等。 调整活性炭的孔结构和改性表面化学基,对提高其特殊性能和特定吸附催化作用有十分重要的作用。


活性炭分离糖类的效果

   糖类的提取分离用什么方法好呢? 糖类分离用活性炭的效果好吗? 糖是天然产物中广泛存在的丰富型极性、亲水和高度分支的有机化合物。 由于许多手性碳原子、异构体的可能性以及三维结构的若干差异,糖类的分离纯化很困难。 糖类分离用活性炭的原理有以上几点,分离过程中加入活性炭的柱子用于果糖浆的生产。 活性炭的复杂微孔为糖的分离提供了足够长的途径。 同时,表面官能团在活性炭和不同糖类之间形成不同的亲和性,有助于实现糖类选择性吸附分离的目的。 

   活性炭分离糖的原理通过在活性炭中的浸渍改性而活化,活性炭中的碳骨架的稳定性意味着锌不是以共价键,而是以配位或络合的形式与c骨架结合。 该结合形态是将表面的锌通过其自身的备用电子与糖分子结合。 考虑到羰基吸收峰的增加,羟基的数量的减少不是由于羧基上的羟基的减少,而是由于表面羟基的减少。 羟基数量的减少和含氧官能团数量的增加可能起因于介由ZnCl  2的热过程和氧化反应。 

   含氧官能团数的增加反而促进锌离子和活性炭表面的稳定结合。 表面羧基的丰度和稳定性对表面阳离子配合物的形成很重要,活性炭的吸附能力涉及到由羧基组成的阳离子配合物。 因此,浸渍基中的羧基和锌配合物的数量增加,活性炭的电子捕捉能力提高。 一般糖类可以与活性炭的羟基形成非特异性的氢键,也可以与活性炭的锌形成配位或络合结构。 羟基数量的减少削弱了活性炭和糖分子形成随机氢键的能力。

   因此,非特异性键数的减少相对地增加了糖异性端的Zn与羟基的特异性键数。 活性炭的特异性结合和非特异性结合的比例变化为糖类提供了更好的选择性。 活性炭分离目标糖的效果在直径24 mm的柱中加入活性炭,达到柱总高度的2/3,用上层色谱液瓶过夜。 从柱上的读取刻度溶出的过程中,高度不变。 将8种糖标准品(d-核糖、d-葡萄糖、d-果糖、乳糖、蔗糖、麦芽糖、蜜三糖、蜜三糖)溶解于蒸馏水中,制备0.5 M溶液。

   将8种不同的10 mL标准糖溶液混合,浓缩成糖浆状溶液,用于活性炭柱分离。 如标准解决方案所示的图1a、b那样,以特定的方法对8种糖类实现良好的特异性和分离性。 8种糖类的最低检出限为13-21g/mL。 三糖和二糖实现组间和组内的细微分离。 对于单糖,d-核糖、果糖和葡萄糖分离成功。 作为一对具有醛和酮形式的异构体,果糖和葡萄糖也有一定程度的分离。 用柱分离的8种糖的色谱图,柱中含有70%的ZnCl  

   2浸渍活性炭。 糖分子上的羟基都带有弱的负电荷,糖异构端的羟基被去质子化,碱存在时可以带有强的负电荷。 糖分子上的负电荷与交流表面上的锌正电荷的相互作用以及交流上的含氧官能团与糖分子上的羟基之间的氢键使溶出过程中糖的保持时间不同。 在复杂的孔结构中,糖间的保持时间差进一步扩大。 随着糖分子中碳原子数的增加,应分离的糖中电荷和结构的异质性更加显着。 

   因此,二糖和三糖组的分离性能优于单糖组。 糖类分离用活性炭的试验表明,ZnCl  2的浸渍增加了活性炭的孔隙率,产生了对糖分子具有高亲和性的微晶格结构。 化学特征表明,含锌新表面结构对8种糖有较好的选择性。 根据以上结构和化学性质的变化,糖类成功地用加有活性炭的色谱柱分离。 该方法也可以低成本广泛用于含糖废水的处理。