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颗粒活性炭对汞的吸收化学反应原理和论文摘要

时间:2020-09-24 21:49:19 来源: 点击:165711次

颗粒活性炭对汞的吸收化学反应原理和论文摘要如果水处理滤料的吸附能力差,那么应用在水处理领域中将难以达到良好的过滤水中杂质的作用,若是载体活性炭滤料连基本的过滤吸附、截污能力都不具备,那么就无法正常进行使用,可见吸附能力对水处理滤料的重要性不言而喻。那么载体活性炭在水处理领域中重要性究竟体现在哪些方面呢?

煤中含有少量汞元素,在锅炉燃烧过程中会排放到大气给环境和人类健康带来危害。对汞的排放控制进行了实验研究,通过采用氯化锌溶液对GAC(活性炭)颗粒进行浸泡,研究它在低温下对气态汞的吸附特性。结果表明,GAC对汞的吸附取决于浸泡浓度、反应时间、实验温度、GAC特性等因素的影响。

        吸附能力对载体活性炭滤料的重要性分析:

        载体活性炭在水污染过滤处理领域中有许多优势,例如操作简单,高过滤速度,过滤精度高,大量的拦截等优点,目前,最广泛使用的是电力、石油、化工、冶金行业等等,总之水污染的净化过滤处理都离不开它。

        近年来,挥发性有机物(VOCs)等小分子气体对大气的污染问题受到广泛关注,已成为环境领域的研究热点。载体活性炭滤料作为一种工业气体吸附剂,具有比表面积大、吸附容量大的特点,广泛应用于气体吸附分离过程,成为处理许多环境问题的主要吸附材料和技术。载体活性炭的孔结构是决定其吸附性能的主要因素。

AWWA (美国自来水工程协会)的粉状和粒状活性炭标准:这两个标准也是经过美国国家标准学会批准的国家标准,并于1991年生效实施。:应用这两项·标准主要是对水处理用活性炭的检测,其中对酚吸附值和单宁酸的测定是最重要的两项检测指标。酚吸附值表征活性炭对一些味和臭的脱出能力,单宁酸是以腐烂植物进入水中的有机化合物为代表,进行这两项指标的检测,对自来水厂是非常必要的。
行业标准则是不同行业根据实际需要而制定的标准。由于活性炭的应用越来越广泛,一新产品和新技术不断涌现,用于烟气脱硫用的活性焦产品,行脱硫脱硝性能检测,而活性炭检测标准中则没有对应的检测方法要求进因此,科研单位、生产厂家以及用户就要联合制定对应的检测方法来进行该产品的性能评价。煤炭科学研究总院北京煤化工研究分院煤炭标准化委员会,经国家发展和改革委员会批准,已制定并批准实施了几项活性炭检测的行业标准,一另有几项正在审查报批中。
除以上所介绍的活性炭的检测标准外,在进行活性炭一的产品生产和销售过程中,还有很多企业标准在应用,像美国的卡尔冈公司,就制定了一套自己的检测方法,这样的检测方法有些简单、易操作,检测结果与其国标也相差不大,在指导生产上具有快速、易操作的特点,非常适合活性炭生产厂家进行产品的质量监控

        载体活性炭滤料是一种新型的污水处理材料,广泛应用于油田、石化、冶金行业的水质净化,适用于各种滤池及高速过滤器。核桃壳滤料具有良好的经济效益和环保水处理效果。载体活性炭滤料的多孔和多面性和较强的吸附性能,使它在水中处理具有较强的除油性能,除固体微粒,易反洗等性能,广泛用于油田含油污水处理,工业废水处理和民用水处理。是取代其他传统的水滤料,提高水质、大幅度降低水处理成本的新一代水处理滤料产品。

        载体活性炭滤料具有大表面积、小通孔阻力、微孔发达、吸附容量高、使用寿命长等特点和优势,这些优势也是载体活性炭滤料在水污染治理之中广泛应用的特点。一般来说,废水在大面积表面与载体活性炭滤料充分接触,从而被吸附分解,达到净化效果。与传统的净化方法相比,载体活性炭滤料具有良好的吸附净化效果,可以不同程度地降解水质各种杂质和污染物。因此,它可以广泛应用于各种废水处理工程之中,并在这些领域非常流行。

        活性炭滤料是一种很小的炭颗粒,单位面积之上有很大的孔。通常我们称之为毛细孔。这种毛细管具有很强的吸附能力。由于碳颗粒的表面积很大,它与水中的杂质完全接触。这些杂质可以吸附在微孔之中去除水中的胶体和其他杂质。

        载体活性炭滤料还可以吸附水中的氯离子和臭氧,对水中的有机物有一定的吸附能力。它能明显吸附水中的色素。在水处理行业,我们一般要求电值在700mg超过,所以活性炭滤料的吸附能力很强。

燃煤造成的汞污染对生态环境具有极大的危害,随着人们环护意识的增强,汞污染问题逐渐得到重视。吸附剂喷射法是目前烟气汞排放控制的研究热点之一。在吸附剂研究方面,除活性炭外,还没有研究出可以推广使用的高效廉价吸附剂。因此,寻找有应用前景的高效烟气汞吸附剂,对于推动燃煤汞污染排放控制技术的发展将有重要的意义。 本文主要利用浸渍法制备9种改性活性炭纤维样品,气态汞吸附实验对比各样品的汞吸附容量,通过扫描电镜分析(Scanning Electron Microscopy, SEM)及X光电子能谱分析(X-ray Photoelectron Spectronscopy, XPS)深入研究影响吸附性能的表面结构特性和化学特性,揭示样品改性与气态汞吸附性能间的内在规律。

主要工作和成果如下: 1.SEM分析发现,载银后Ag颗粒直径、载银量随AgNO3浓度的升高而增大;结晶点数量随浓度的升高而增多,且较多地分布在微孔边缘和交界处。XPS分析表明,载银后纤维表面出现Ag-O-C配位键,其中的Ag先一步与气态汞发生汞齐作用,极大地提升了载银吸附剂的吸附性能。 

2.ACF-MnO2样品的SEM扫描图中基本无颗粒附着物,但元素能谱分析(Energy Dispersive Spectrometry, EDS)表明样品表面存在少量Mn元素;ACF-MoO_3表面附着着颗粒状物质。XPS分析表明,ACF-MoO_3样品表面存在MoO_3。 

3.由XPS分析结果的S2p谱可知,ACF-MoS2样品表面存在3种化学状态的S即S2-、S和SO_4~(2-),结合Mo3d谱信息,可知硫化后ACF-MoS2表面存在MoS2物质,但硫化不完全,ACF-MoS2纤维表面还存在少量MoO_3。 

4.吸附气态汞实验表明ACF-MoS2是9种改性样品中汞吸附能力最强的吸附剂。由XPS的分析结果可知,改性后样品表面负载了MoS2和少量单质S提高了吸附剂的汞吸附容量。此外,由于银汞齐具有良好的热脱附性,可以循环再生,因此在合适的改性条件下,载银活性炭纤维也是一种很有前景的高效吸附剂。

        水处理滤料的吸附性能直接影响滤料的使用效果,也会影响到水质处理的质量指标,所以选择使用载体活性炭时,一定要选择吸附性能好的水处理滤料,只有保证使用滤料的吸附截污能力,才能发挥载体活性炭在水处理中的重要作用!


成功案例