柱狀活性炭的吸附原理
- 字號 + -
柱狀活性炭在其顆粒表面形成一層平衡的表面濃度，再把有機物質雜質吸附到活性炭顆粒內，使用初期吸附效果很好，但時間一長，柱狀活性炭的吸附能力就會有不同程度的減弱，如果水族箱中水質不好，水中有機物含量高，柱狀活性炭很快就會喪失過濾能力，所以柱狀活性炭須定期清洗或更換。
影響柱狀活性炭吸附能力的條件因素有哪些？
柱狀活性炭的吸附能力與水的溫度和水質的干凈程度有一定關系。
水溫越高，柱狀活性炭的吸附能力就越強，當水超過30度時，吸附能力就達到了上限，會有逐漸減小的可能。
如果水質呈酸性，柱狀活性炭對陰離子物質的吸附能力就會減小，如果水質呈堿性，柱狀活性炭對陽離子的吸附能力就會減小，也就是說，水質的ph值，對柱狀活性炭的吸附能力也有一定影響。 活性炭比表面積和吸附能力的關系：一般來說活性炭的比表面積（BET）越大，吸附力也越大，但是有時候卻不一定。BET是用或丁烷的吸附測出活性炭總表面積的應用參數。按理BET越大，吸附力就越大。可是在實際應用中這概念有局限性，因為活性炭的孔有大孔、中孔和微孔的區別，有時僅有部分的孔適合于某類大小吸附物的。在液相應用中，通常有機物的吸附值隨分子量（分子大小）的而。直到分子大到不能進孔為止。的活性炭是具有大量恰好稍大于吸附物分子的孔。孔太小，吸附物進不了；孔太大，使單位體積的表面積。在氣相應用中，小分子被吸附微孔。這時總表面積的概念是合用的。至于活性炭對金屬絡合物的吸附，涉及化學鍵的形成，也不是BET越大越好。
柱狀活性炭顆粒的大小也影響其吸附能力。正常情況下，柱狀活性炭顆粒越小，過濾面積就越大，所以，粉末狀活性炭總面積大，吸附效果較好，但粉末活性炭容易順水流進到水族箱中，難以控制，所以很少采用，柱狀活性炭成型穩定，水中的有機物等雜質在活性炭過濾層中也不易阻塞，吸附能力也強，攜帶更換更為方便。
柱狀活性炭的吸附能力跟與水接觸的時間成正比，接觸時間越長，過濾后的水質越佳，柱狀活性炭在頭次使用時須先清洗干凈，黑水流出，柱狀活性炭在裝入過濾器前應在頂部和底部鋪上2-3厘米厚的海綿，能有效防止大顆粒雜質滲透進去，柱狀活性炭使用一段時間后，根據其吸附能力需要定期更換，海綿層也要定期更換。
大氣治理，化工廠廢氣凈化，車間異味吸附，涂裝車間凈化等都離不開柱狀活性炭。
活性炭是一種很細小的炭粒,有很大的表面積,而且炭粒中還有更細小的孔——毛細管.這種毛細管具有很強的吸附能力,由于炭粒的表面積很大,所以能與氣體(雜質)充分接觸,當這些氣體(雜質)碰到毛細管就被吸附,起凈化作用。活性炭吸附的實質是利用活性炭吸附的特性把低濃度大風量廢氣中的有機溶劑吸附到活性炭中 。活性炭吸附法主要用于低濃度氣態污染物的脫除。
有機廢氣VOC---初效過濾---活性炭吸附----精密過濾----潔凈空氣
工作原理（1）均流段：廢氣活性炭吸附裝置有特別設計的風口，廢氣廢氣由進風口導入，經氣流擴散，在均流段內廢氣被平均分布，使廢氣廢氣均勻進入預處理段。
2）預處理：預處理采用了多目不銹絲網，具有很強的吸附過濾能力。氣流在此部分被壓縮、膨脹，使廢氣中大顆粒因慣性作用與絲網碰撞而凝聚過濾，使流出預處理段后的廢氣粒子濃度大大降低。同時其它雜質在預處理段中能被截留，也有一定的防火功能.（3）強吸附：強吸附段采用了進口專用廢氣過濾材料，使廢氣粒子與材料中玻璃纖維發生碰撞被吸附，廢氣在過濾材料內進一步干化成粉，當材料飽和后，取出拍打清潔即可回用。(4)（B型） 除味層：選用專用圓柱狀低阻高效活性炭，具有大比表面積，微孔結構，高附容量，高表面活性炭的產品，廢氣與具有大表面的多孔性的活性炭接觸,廢氣中的有機溶劑污染物被吸附,使其與氣體混合物分離而起到凈化作用。
當廢氣由風機提供動力，負壓進入吸附箱后進入柱狀活性炭吸附層，由于元杰活性炭表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學鍵力，因此當活性炭吸附劑的表面與氣體接觸時，就能吸引氣體分子，柱狀活性炭2.jpg使其濃聚并保持在活性炭表面，此現象稱為吸附。利用活性炭吸附劑表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性活性炭吸附劑相接觸，廢氣中的污染物被吸附在活性炭表面上，使其與氣體混合物分離，凈化后的氣體高空排放。
柱狀活性炭可處理凈化多種有機和無機污染物：苯類、酮類、醇類、醚類、烷類及其混合類有機廢氣、酸性廢氣、堿性廢氣；主要用于制藥、冶煉、化工、機械、電子、電器、涂裝、制鞋、橡膠、塑料、印刷及環保脫硫、除臭和各種工業生產車間產生的有害廢氣的凈化處理。
煤質柱狀活性炭常常被用作吸附劑使用在工業水、氣體吸附等行業中。在煤質柱狀炭的吸附作用中，根據煤質柱狀炭分子和污染物分子之間作用力的不同，可將吸附分為兩大類：物理吸附和化學吸附(又稱活性吸附)。
在吸附過程中，當煤質柱狀炭分子和污染物分子之間的作用力是范德華力(或靜電引力)時稱為物理吸附; 當煤質柱狀炭分子和污染物分子之間的作用力是化學鍵時稱為化學吸附。物理吸附的吸附強度主要與煤質柱狀炭的物理性質有關，但與煤質柱狀炭的化學性質基本無關。由于范德華力較弱，對污染物分子的結構影響不大，這種力與分子間內聚力一樣，故可把物理吸附類比為凝聚現象。物理吸附時污染物的化 學性質仍然保持不變。
由于化學鍵強，對污染物分子的結構影響較大，故可把化學吸附看做化學反應，是污染物與活性炭間化學作用的結果。化學吸附一般包含電子對共享或電子轉移，而不是簡單的微擾或弱極化作用，是不可逆的化學反應過程。物理吸附和化學吸附的根本區別在于產生吸附鍵的作用力。
吸附過程是污染物分子被吸附到固體表面的過程，分子的自由能會降低，因此，吸附過程是放熱過程，所放出的熱稱為該污染物在此固體表面上的吸附 熱。由于物理吸附和化學吸附的作用力不同，它們在吸附熱、吸附速率、吸附活化能、吸附溫度、選擇性、吸附層數和吸附光譜等方面表現出一定的差異。
煤質柱狀活性炭的吸附作用主要發生在這些空隙和表面上，煤質柱狀活性炭孔壁上大量的分子可以產生強大的引力將水和空氣中的雜質吸引到孔隙中。
煤質柱狀活性炭的吸附可分為物理吸附和化學吸附。
物理吸附主要發生在煤質柱狀活性炭豐富的微孔中，用于去除水和空氣中雜質，這些雜質的分子直徑必須小于煤質柱狀活性炭的孔徑。
不同的原材料和加工工藝造成煤質柱狀活性炭不同的微孔結構、比表面積和孔徑，適用于不同的需求。煤質柱狀活性炭不僅含有碳元素，而且在其表面含有官能團，與被吸附的物質發生化學反應，從而與被吸附物質常發生在煤質柱狀活性炭的表面。介質中的雜質通過物理吸附和化學吸附不斷進入煤質柱狀活性炭的多孔結構中，使煤質柱狀活性炭吸附飽和、吸附效果下降。吸附飽和后的煤質柱狀活性炭需要進行活化再生，恢復其吸附能力，重復使用。評價煤質柱狀活性炭的吸附性能指標主要有亞甲藍值、碘值和焦糖吸附值等，吸附容量越大，吸附效果越好。