粉状活性炭处理液体流程、吸附装置和炭用量:
粉状活性炭具有发达的孔隙结构,有很大的比表面积,通常粉状活性炭比表面积为450-1800平方米/克,孔容积为0.7-1.8毫升/克。因此,它是一种良好的吸附剂。由于炭表面有疏水性,所以能够从水溶液中吸附各种物质,借以达到精制液体,回收和分离液体中某些组份的目的。
粉状炭与颗粒炭相比,有较高的吸附力,吸附时间短,效率高等优点。因此,它广泛地用于液相吸附来净化液体。但缺点是间歌式操作,过滤和炭再生较为困难。现将粉状炭处理液体流程、吸附装置和炭用量作一些介绍。
流程如图1所示,在混合罐中,加入粉状炭和未处理液体,让其充分混合和吸附,然后在过滤器中过滤,净化的滤液放入接受罐中,而用过的炭弃去或再生处理。
单级处理是在典型的间歇式装置(见图2)中进行的。在混合罐(或处理罐)中,借助搅拌器使炭-液得到充分混合,扩大了炭-液接触面,提高了吸附效果。但于这种搅拌不宜过分剧烈,否则,液体中混入空气,可能导致其组成或杂质的氧化,结果影响液体净化。因此对极易氧化的液体,应当在真空条件下或在惰性气体中进行处理。
通常在混合罐中处理物料的温度,应当与液体需要的温度相适应,在混合过程中,液体需要升温时,可以通过罐内的蒸汽蛇管加热,蒸汽蛇管应装在尽可能低的位置,以便在液面降低时,液体温度保持不变。由于炭用量较少,所以罐内蛇管不会造成炭的堵塞。
达到吸附平衡需要的搅拌时间(接触时间)与液体杂质含量和炭用量有关,在大多数应用中,接触时间为20-30分钟。为保持罐内炭-液的均匀性,过滤时需要继续搅拌物料。
过滤时最理想操作条件是:在最大过滤速率下,得到理想的净化效果。一般在实际操作中,对粘性液体的过滤速率为3-4加仑/米2·时,而对粘性小的液体为30—40加仑/米2·时。过滤时的真正过滤介质是沉积的炭(滤饼),而不是支承炭的滤布。过滤开始时,要求液体压力低,流量小,这时由于滤饼尚未形成,滤液混浊,应返至混合罐中。随着滤饼的形成和增厚,滤液逐渐变清,收集在接受罐中。同时应逐渐增加液体压力。加大液体流量。但是,当炭粒较粗和液体杂质中含有胶体微粒时,即使滤饼形成后,滤液依旧混浊,对于这种情况,可以采用1/16-1/8英寸大小的助滤剂预先铺在滤布上或加至混合罐中,这样可得到良好的效果。过滤后,用压缩空气和蒸汽加压吹出滤饼中的残液。