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如何計(jì)算出無煙煤濾料的吸附速度

發(fā)布時(shí)間：2018-07-06 10:47文章來源：小張

吸附速度是指單位無煙煤濾料質(zhì)量吸附劑在單位時(shí)間內(nèi)吸附的吸附質(zhì)的量，單位為mg/(g·min)。吸附速度也是吸附劑的一個(gè)重要性能指標(biāo)，因?yàn)楣I(yè)上能夠應(yīng)用的吸附劑必須要有足夠的吸附速度，吸附速度大，所需的接觸時(shí)間短，可以減少設(shè)備和材料，而且出水水質(zhì)也可能提高，吸附速度很慢的吸附劑無法在工業(yè)上得到廣泛應(yīng)用。

以無煙煤濾料為例，在對(duì)不同無煙煤濾料進(jìn)行選擇時(shí)，除了比較其吸附容量外，還要比較其吸附速度。的吸附速度測定也與吸附容量測定相似。是在一定的吸附質(zhì)溶液中加入一定量的炭，在充分振蕩下讓其吸附，每隔一段時(shí)間取樣測定吸附質(zhì)溶液中殘余濃度，按下式進(jìn)行計(jì)算：v=V(C0-Ct)/mt

式中：v--t時(shí)間內(nèi)平均吸附速度，mg/(g·min)；

t--取樣時(shí)間，min；

V--試樣體積，L；

C0--吸附質(zhì)初濃度，mg/ L；

Ct--時(shí)間t時(shí)取樣測定的殘余濃度，mg/L。

從理論上分析，吸附過程包括吸附質(zhì)擴(kuò)散進(jìn)入吸附劑內(nèi)部及吸附反應(yīng)兩個(gè)步驟，因此無煙煤濾料吸附速度也受擴(kuò)散速度和吸附反應(yīng)速度的影響。吸附水中有機(jī)物質(zhì)為例，無煙煤濾料顆粒在水中時(shí)，其外表形成一層水膜，不管炭周圍水是如何運(yùn)動(dòng)的(比如無煙煤濾料過濾器工作過程)，活性炭外表的水膜是穩(wěn)定的，炭的吸附作用使這層水膜中有機(jī)物濃度比外面水相中要低(圖4-7中Cb>Ca)，在濃度差的作用下，有機(jī)物分子向水膜中擴(kuò)散，即膜擴(kuò)散。通過膜擴(kuò)散到達(dá)炭表面的有機(jī)物分子再通過炭的孔向內(nèi)部擴(kuò)散(內(nèi)擴(kuò)散)，由于炭的孔結(jié)構(gòu)有大孔、中孔和微孔，大孔直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于有機(jī)物分子直徑，有機(jī)物分子在大孔中是以孔隙擴(kuò)散形式進(jìn)入，到達(dá)直徑與有機(jī)物分子大小相似的無煙煤濾料微孔時(shí)，有機(jī)物分子可能被吸附于孔壁上的吸附點(diǎn)，沿著孔表面向無煙煤濾料內(nèi)部微孔深處擴(kuò)散。

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