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    活性炭去除残留的氯

    来源:韩研活性炭网 作者:韩研活性炭网 2017-09-06

      使用活性炭去除残留的氯,几乎所有食品或饮料生产过程中直接使用的水都是饮用水。所以饮用水被定义为清澈透明,无臭,没有令人反感的味道的水,并且不含任何可能导致人体健康风险的微生物或化学物质。韩研研究了从不同原料来获得的活性炭的多种能力,用来除去残留的氯??悸橇嘶钚蕴靠帕S肼然芤褐涞牧>逗徒哟ナ奔涞挠跋?。通过使用孔隙度计的气体吸附(BET法)和使用碘和亚甲蓝吸附的液相吸附来测量活性炭的吸附性质。发现了一种材料制成的活性炭是唯一能够除去100%残留氯的吸附剂。

      许多食品和饮料行业在城市设施中用氯处理过程中使用水,因此仍然含有活性氯,即一些残留的氯。在其他行业,城市配水厂的水量将增加氯的用量,以保证过程所需的质量水平。已知有与氯有机物反应的自然倾向,形成氯胺,其改变最终产物的特征,例如味道和气味,以及与癌症风险增加相关的总三卤甲烷(TTHM)作为对心脏,肺,肾,肝脏和中枢神经系统的损害。出于这样的原因,这些食品和饮料行业必须保持与所有与残留氯产品直接接触的所有过程中使用的水。残余氯使用活性炭除去。

    活性炭去除残留的氯

      活性炭是通过碳化和活化有机物质(主要是植物来源)制备的多孔碳质材料。在生木质纤维素材料的碳化过程中,产生固体残余物(木炭)和挥发性气体。在此过程中,形成孔隙,即石墨晶体之间的空隙。碳化后立即发生活化?;罨赡苁腔Щ蛭锢淼?。中间产物被除去,石墨晶体暴露于活化剂。这在活化期间增加了孔的数量和尺寸。由于其孔结构发达,粉末或颗粒中的活性炭具有优良的吸附能力。根据原料的性质,颗粒(颗?;蚍勰?的大小,显然在选择的生产过程中,活性炭具有不同的吸附能力。

      活性炭使用在不同的液体和气相吸附分析方法。对于气相,表征可能依赖于氮的吸附的测量和应用可用于确定表面积的不同程序之一,例如BET法或Langmuir。对于液相,可以用碘或亚甲蓝吸附来实现表征。这项工作中使用的所有原料,椰壳,可能是活性炭制备中最典型和最传统的原料。

      活性炭在热解和活化过程中,存在一些可以控制的变量,从而优化了一些参数,如产率和活性炭的结构特征。在本研究中,考虑了五个变量的激活过程:1.碳化温度,2.加热速率,3.蒸汽流量,4.活化温度,5.停留时间。通过考虑本研究中使用的所有原材料的热重曲线,可以选择500℃的碳化温度,即物质应完全热解的温度。所有实验中的加热速率设定为10K min -1。物理活化与蒸汽在0.8千克小时流速-1被使用。较低的蒸汽流减少孔的形成,而较高的流动可能降低反应器中的温度并产生非常潮湿的活性炭。通常,激活的停留时间的选择取决于所需的多孔结构分布和产率。本研究中的最大活化温度为800oC为甘蔗渣和900 ?为椰子和巴巴苏壳℃。在所有情况下,活化的停留时间为20分钟。

      活性炭的碳化和激活

      原料在固定床管式反应器内的回转窑内热解。窑允许建立热解和激活程序,从而建立温度曲线和加热速率。110℃的蒸汽是活化所必需的,由连接回转窑的电炉产生。

    活性炭对残留氯吸附

      活性炭对残留氯吸附

      用去离子水制备10%的次氯酸钠溶液,残留氯浓度在2.5至3.0 mg L -1之间。然后将5g粒状活性炭倒入含有8L次氯酸钠溶液的桶中。该桶具有旋转叶片以搅拌和均化溶液,在该时间内以5分钟间隔取出500mL样品。每个样品用0,001 mol L -1的硫代硫酸盐滴定,并测定其残留的氯。

      在表中可以看出,所有活性炭具有大于700m 2 g -1的 BET表面积,这是大多数商业活性炭允许的最小值。来自韩研的活性炭具有大于800m 2g -1的 BET表面积,并且在所有情况下,比一般椰壳活性炭效果都好些。推荐使用活性炭去除低分子量化合物的最低碘值为500 mg g -1。在表中,可以看出,所有碘值都比考虑的值高出70%以上。吸附亚甲蓝最有效的活性炭是甘蔗渣制成的活性炭。因此,知道使用亚甲基蓝来表征中孔活性炭,可以推测,研究的三种活性炭中最为介孔的是来自甘蔗渣制成的活性炭。

      如所预期的那样,对于所有活性炭,发现吸附能力与吸附剂颗粒尺寸之间存在负相关关系。不考虑颗粒尺寸和吸附物的范围,椰壳活性炭和活性炭的吸附能力非常相似。对于来自甘蔗渣的活性炭,对于三个第一范围的粒度,碘值比一般活性炭和椰壳活性炭的数量高至少80%。亚甲蓝吸附的结果表明,来自甘蔗渣的活性炭比其他两种材料具有更多的介孔。

      韩研的活性炭具有最大的BET表面积。所有粉末活性炭具有相似的碘吸附能力。然而,对于亚甲蓝吸附,甘蔗渣中的活性炭显示出更好的效果??帕;钚蕴烤哂蟹浅:玫奈降?,亚甲基蓝和残留氯的能力,但是来自甘蔗渣的效率最高。来自甘蔗渣的活性炭也是唯一的,成功地完全消除了残留的氯。对于其他活性炭,60分钟内获得的最大去除率约为40%。

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