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妨碍无烟煤工作效率的因素有哪些?

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妨碍无烟煤工作效率的因素有哪些?

无烟煤滤料吸附原理:无烟煤滤料是含碳材料经粉碎、筛选后,放在炭化高效活化炉内进行高温催化或化学催化,使碳表面与内部生成大量的相互串通的小孔,形成纵横交错的蜂窝状结构,再经过酸洗或水洗、烘干而制成的。无烟煤滤料外观为暗黑色,具有良好吸附性能,化学性质稳定,可耐强酸及强碱,能经受水浸、高温,且其密度比水小,是一种多孔的疏水性吸附剂。

无烟煤滤料具有发达的微孔构造和巨大的比表面积,它包括许多种具有吸附能力的碳基物质,能够将许多化学物质吸附在其表面上。通常果壳活性炭颗粒中的孔隙占颗粒总体积的70%---80环。这些孔隙形状多样,孔径分布范围很广,由孔隙直径大小分为只类:大孔(直径≥50nm),约占总孔容积的10%-30%;微孔(直径≤2nm)约占总孔容积的60%--90%;中孔又称过渡孔(2nm≤直径≤50nm),约占总孔容积的5%--7%。孔隙平均直径约为1.5nm。细孔壁的总表面积即比表面积一般高达500--1500m2 /g。这就是无烟煤滤料吸附能力强、吸附容量大的主要原因。

一切物体均由分子或原子组成,分子(原子)间有间隙;

分子(原子)是处于永不停息漫无规则的热运动状态。分子间相互碰撞很频繁;

分子间有相互作用力,一般表现为引力。

最后还有一点原因,碰撞分子的直径与无烟煤滤料孔隙直径要匹配,若分子直径大于孔隙直径,则分子碰滤料时,进不了孔隙而被弹回到空中;若分子直径远小于孔隙直径,则分子即使碰到了孔隙,也有可能跑出来,孔径越大,跑出来的概率也越大,使吸附率越小;当分子直径略小于孔径时,分子碰到孔以后难于跑出来,即被吸附了。被吸附的分子数量多,表明其吸附能力越强。除了孔径的影响外,无烟煤滤料的吸附作用还与其表面化学性质有关。除碳元素外,还含有灰分和化学键结合的元素。化学键结合的元素,如氢和氧与碳以化学键结合,而使炭表面形成很多氧化物和有机官能团,从而与吸附质分子发生化学作用,表现出选择吸附特性。

无烟煤滤料吸附技术一般是用来去除水中的溶解有机物,对相对分子质量在500-3000的有机物去除效果最好,大部分比较大的有机物分子、芳香族化合物、卤代烃等都能够牢固吸附在滤料表面上或孔隙中,并且腐殖质、合成有机物也能被炭吸附去除。实践证明,无烟煤滤料可降低总有机碳(TOC)、总有机卤化物(TOX)和总三卤甲烷(TTHM)等指标。但无烟煤对有机物的去除也受有机物特性的影响,同样大小的有机物,无烟煤滤料对溶解度小,亲水性差,极性弱的有机物其有较强的吸附能力。

影响无烟煤滤料去除效果的主要影响因素

滤料的性质:由于制造时使用的原料加工方法和活化条件的不同,导致不同的物理和化学性质,例如粒径、比表面积、孔隙的大小和分布、表面的官能团等。在水处理中一般选择比表面积较大,粒径在8---30目之间,孔径在2nm≤直径≤50nm之间较为理想。

吸附质的性质:无烟煤对不同吸附质的吸附量均不相同,一般认为与溶质在溶剂中的溶解度有关,溶解度越小,越容易被吸附。无烟煤滤料是非极性的吸附剂,容易在溶液中吸附非极性或者极性小的溶质,尤其对芳香族化合物有很好的吸附效果。金刚砂当有多组分的吸附质存在时,由于性质的不同,吸附质之间会产生相互作用,这个相互作用有可能对吸附产牛促进、抑制或者互不下扰的效果。