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滤料填料吸附工艺的原理

  • 吸附工艺的原理
    1. 当流体与固体颗粒特别是与某些多孔性颗粒接触时,流体中的某种组分或某些组分富集于固体颗粒上,这个过程称为“吸附”。吸附是在非均相系统中的两相界面上发生的传质与富集过程,它可以发生在气-液、气-固、液-固两相之间。在相界面上,某些物质自动发生累积或浓集。
    2. 在水处理中,主要利用固体物质表面对水中物质的吸附作用。污水处理中的吸附法就是利用多孔性的固体物质使水中一种或多种物质被吸附在固体表面而去除的方法。吸附法可有效完成对水的多种净化功能,例如脱色、脱嗅,去除重金属离子、各种溶解性有机物、放射性元素等,达到废水净化的目的。这种过程主要用于低浓度工业废水的处理。
    3. 具有一定选择性吸附功能的多孔性固体物质称为吸附剂,例如椰壳活性炭、吸附树脂、沸石、活性氧化铝、硅胶、活性白土等,其中以活性炭最为普遍。废水中被吸附的物质被称为吸附质。
    4. 吸附剂表面的吸附力可分为三种,即分子间引力(范德华力)、化学键力和静电引力。根据固体表面吸附力的不同,可将吸附分为三种类型。
  • 物理吸附是靠吸附质与吸附剂之间的分子引力产生的吸附,物理吸附的特征表现为以下几个方面。
    1. 物理吸附是一种放热反应,当系统的温度升高时,被吸附的物质由于分子的热运动会脱离吸附剂表面而自由转移,该现象称为脱附或解吸。
    2. 物理吸附是由分子间力引起的,所以吸附力小,因而在较低温度下就能进行,不发生化学反应,不需要活化能。
    3. 没有特定的选择性。由于物质间普遍存在分子引力,同一种吸附剂可以吸附多种吸附质,只是因为吸附质间性质的差异而导致同一种吸附剂对不同种吸附质的吸附能力有所不同。物理吸附可以是单分子层吸附,也可以是多分子层吸附。
    4. 影响物理吸附的主要因素是吸附剂的比表面积。
  • 化学吸附指溶质与吸附剂发生化学反应,形成牢固的吸附化学键和表面络合物,溶质分子不能在表面自由移动。化学吸附的特征如下。
    1. 吸附热大,相当于化学反应热,约为84---420kJ/mol。
    2. 有选择性。一种吸附剂只能对一种或几种吸附质发生吸附作用,且只能形成单分子层吸附。
    3. 化学吸附比较稳定,当吸附的化学键力较大时,吸附反应为不可逆。
    4. 吸附剂表面的化学性能、吸附质的化学性质以及温度条件等对化学吸附有很大影响。
  • 离子交换吸附是指一种物质的离子由于静电引力集聚在吸附剂表面的带电点上,同时吸附剂表面原先固定在这些带电点上的其他离子被置换出来,相当于吸附剂表面放出一个等当量离子。
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