粉狀活性炭處理液體流程、吸附裝置和炭用量:
粉狀活性炭具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu),有很大的比表面積,通常粉狀活性炭比表面積為450-1800平方米/克,孔容積為0.7-1.8毫升/克。因此,它是一種良好的吸附劑。由于炭表面有疏水性,所以能夠從水溶液中吸附各種物質(zhì),借以達(dá)到精制液體,回收和分離液體中某些組份的目的。
粉狀炭與顆粒炭相比,有較高的吸附力,吸附時間短,效率高等優(yōu)點。因此,它廣泛地用于液相吸附來凈化液體。但缺點是間歌式操作,過濾和炭再生較為困難,F(xiàn)將粉狀炭處理液體流程、吸附裝置和炭用量作一些介紹。
流程如圖1所示,在混合罐中,加入粉狀炭和未處理液體,讓其充分混合和吸附,然后在過濾器中過濾,凈化的濾液放入接受罐中,而用過的炭棄去或再生處理。
單級處理是在典型的間歇式裝置(見圖2)中進(jìn)行的。在混合罐(或處理罐)中,借助攪拌器使炭-液得到充分混合,擴大了炭-液接觸面,提高了吸附效果。但于這種攪拌不宜過分劇烈,否則,液體中混入空氣,可能導(dǎo)致其組成或雜質(zhì)的氧化,結(jié)果影響液體凈化。因此對極易氧化的液體,應(yīng)當(dāng)在真空條件下或在惰性氣體中進(jìn)行處理。
通常在混合罐中處理物料的溫度,應(yīng)當(dāng)與液體需要的溫度相適應(yīng),在混合過程中,液體需要升溫時,可以通過罐內(nèi)的蒸汽蛇管加熱,蒸汽蛇管應(yīng)裝在盡可能低的位置,以便在液面降低時,液體溫度保持不變。由于炭用量較少,所以罐內(nèi)蛇管不會造成炭的堵塞。
達(dá)到吸附平衡需要的攪拌時間(接觸時間)與液體雜質(zhì)含量和炭用量有關(guān),在大多數(shù)應(yīng)用中,接觸時間為20-30分鐘。為保持罐內(nèi)炭-液的均勻性,過濾時需要繼續(xù)攪拌物料。
過濾時最理想操作條件是:在最大過濾速率下,得到理想的凈化效果。一般在實際操作中,對粘性液體的過濾速率為3-4加侖/米2·時,而對粘性小的液體為30—40加侖/米2·時。過濾時的真正過濾介質(zhì)是沉積的炭(濾餅),而不是支承炭的濾布。過濾開始時,要求液體壓力低,流量小,這時由于濾餅尚未形成,濾液混濁,應(yīng)返至混合罐中。隨著濾餅的形成和增厚,濾液逐漸變清,收集在接受罐中。同時應(yīng)逐漸增加液體壓力。加大液體流量。但是,當(dāng)炭粒較粗和液體雜質(zhì)中含有膠體微粒時,即使濾餅形成后,濾液依舊混濁,對于這種情況,可以采用1/16-1/8英寸大小的助濾劑預(yù)先鋪在濾布上或加至混合罐中,這樣可得到良好的效果。過濾后,用壓縮空氣和蒸汽加壓吹出濾餅中的殘液。