химический каталог




Активные угли и их промышленное применение

Автор X.Кинле, Э.Бадер

ом метиленового голубого считается число миллилитров обесцвечивающегося раствора.

В США число метиленового голубого определяют подобным образом. При этом 15 мг измельченного в порошок угля при перемешивании титруют раствором метиленового голубого (1 г/л) до тех пор, пока также через 5 мин не прекратится обесцвечивание раствора. Число миллиграммов метиленового голубого, которое адсорбирует 1 г активного угля, принимают за число метиленового голубого. Титр стандартного раствора метиленового голубого, приготовленного по DAB 7, соответствует американскому числу метиленового голубого 7,5, а по DAB 6-15.

В СССР адсорбция метиленового голубого проводится из 0,15 %-иого раствора красителя; определяется число миллиграммов метиленового голубого, поглощаемое одним граммом активного угля при обесцвечивании раствора.

Применяемый в японской промышленности стандартный метод (T1S 4.1.2) основан на адсорбции метиленового голубого из раствора с концентрацией 1,2 г/л; после 5-минутного встряхивания с активным углем раствор фильтруют через предварительно пропитанную раствором метиленового голубого фильтровальную бумагу. Таким образом можно свести к минимуму

При определении титра метиленового голубого по DAB 6 использова-100 мг активного угля.

79

ошибки за счет потерн красителя на бумаге. Количество опытного раствора увеличивают до тех пор, пока не будет достигнута остаточная стандартная окраска.

Адсорбция фенола. В DIN 19603 [12] описан способ оценки активных углей для водоочистки по адсорбции фенола. Согласно этому способу на различных навесках измельченного в порошок угля определяется изотерма Фрейндлиха. Затем графически оценивается адсорбционная емкость при равновесной концентрации фенола 1 мг/л, которая принимается за адсорбционную емкость по фенолу в соответствии с DIN 19603 (рис. 5.16). Обычно в целях сравнения для характеристики подъема изотермы приводится также адсорбционная емкость при концентрации фенола 0,1 мг/л.

Для полной оценки углей, используемых при водоподготов-ке, адсорбционная емкость по фенолу при концентрациях 1 и 0,1 млн-' недостаточа. В этих случаях можно получить более полную характеристику с помощью так называемого фе-нольного числа, которое принято за стандартное определение Американской ассоциацией водоснабжения [39]. В соответствии с этим стандартом определяется количество активного угля (в мг), необходимое для снижения концентрации фенола в водном растворе от 100 до 10 млрд"1. Расчет также проводится по изотерме Фрейндлиха.

Адсорбция алкилбензолсульфоната. При подготовке питьевой и технической воды, а также при очистке сточных вод во многих случаях адсорбция алкилбензолсульфоната является важной характеристикой при выборе активного угля. В основном используется додецилбепзолсульфонат; испытания проводятся на порошковом угле. После определения изотермы Фрейндлиха адсорбционная емкость (подобно емкости по фенолу) определяется относительно остаточной концентрации 1,0 и 0,1 млн-1.

Адсорбция иода. Измерение адсорбции иода стандартизировано в ASTM 1510—60. В соответствии с этим методом под йодным числом активного угля понимают количество иода (в мг), которое может адсорбировать 1 г этого угля в порошкообраз-

Остаточная емкость по сренолу, мг/л Исдное число, мг иода/г угля

Рис. 5.16. Изотерма адсорбции фенола.

Рис. 5.17. Зависимость йодного числа от удельной поверхности активного угля.

89

ной форме из разбавленного водного раствора иода; остаточная равновесная концентрация йодного раствора должна быть 0,02 н. При получении остаточных концентраций в пределах о!о07—0,03 н. пользуются поправочными коэффициентами. Предполагается, что при равновесной концентрации 0,02 н. иод адсорбируется в виде монослоя. Поэтому существует зависимость между йодным числом активного угля и его удельной поверхностью, которую можно определить, например, по БЭТ.

Значения удельной поверхности активных углей с очень большой удельной поверхностью, определяемые по йодному числу, оказываются заниженными. Это объясняется тем, что иод адсорбируется в основном на поверхности пор с диаметрами значительно более 1 нм, а при большой удельной поверхности возрастает доля тонких пор, которые недоступны молекулам иода (рис. 5.17).

При изменении навески можно определять йодное число по DIN 53582 [40]. Измерения по этому способу, разработанному вначале для саж, требуют уменьшения навески до 0,1 г из-за высокой активности углей.

5.5. ДРУГИЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ АКТИВНЫХ УГЛЕЙ

5.5.1. Ртутная порометрия

Распределение макропор в активном угле определяется с помощью ртутной порометрии [41]. Этот метод основан на том, что жидкая ртуть не смачивает активный уголь, а заполняет мелкие поры только под действием внешнего давления, которое является функцией размера пор:

рг — 2а cos Ф (5.7)

где р — давление, дин/см2; г — радиус пор, им; а — поверхностное натяжение ртути, а = 480 дин/см; О — угол смачивания ртути, ¦& « 141,3°.

При допущении цилиндрической формы пор получена следующая зависимость:

г = 75000//? (5.8)

При использовании метода ртутной порометрии применяются регистрирующие устройства, которые определяют количество ртути, заполняющей поры при медленно поднимающемся давлении в интервале 0—100 МПа. По диаграммам молено рассчитать радиусы и объемы пор [42].

^¦5.2. Определение длины слоя половинного поглощения хлора по DIN 19603

При определении каталитической активности зерненого активного угля по отношению к хлорсодержащей воде иссле-Дуемый образец кипятят и после осушки засыпают в динамическую трубку. Легким уплотнением при встряхивании высоту

81

Рис. 5.18. Зависимость длины слоя половинного поглощения хлора от скорости потока (размер зерен угля 1—3 мм).

Рис. 5.19. Зависимость длины слоя половинного поглощения хлора от рН (размер зерен угля 1—3 мм).

слоя доводят приблизительно до 100 мм; сечение слоя должно составлять по меньшей мере 30 мм. При скорости потока 36 м/ч через навеску угля пропускают воду с содержанием хлора около 5 мг/л. В течение 30 мин от начала испытаний длина слоя половинного поглощения хлора HWL (в см), определяемая по отношению концентраций на входе и выходе из слоя, составляет:

HWL = 0,301 ///lg (С„/Ск) (5.9)

где Н — высота слоя угольной шихты, см; Со — концентрация на входе, млн-"1; Ск — концентрация на выходе, млн-1.

Длина слоя половинного поглощения хлора обратно пропорциональна внешней поверхности зерен активного угля. Это значит, что тонкодисперсные угли характеризуются меньшей длиной слоя половинного поглощения хлора (см. раздел 11.4.1). Влияние скорости потока на эту величину показано на рис. 5.18; при этом можно произвести пересчет значений HWL от стандартной скорости 36 м/ч = 1 см/с к другой скорости х (в см/с) по уравнению:

HWLX = HWL, VF (5.10)

где HWL* —длина слой половинного поглощения хлора при скорости потока жидкости х, см/с; НWL[ — длина слоя половинного поглощения хлора при скорости потока жидкости 1 см/с.

Обмен хлора, который присутствует в воде в равновесии с соляной и хлорноватистой кислотой, происходит при контакте с активным углем по реакциям:

Ci2 + H20 z=t НОС1 + НС1

Активный уголь

Hoci --> нс1 + 72о2

и в значительной степени зависит от формы связи хлорноватистой кислоты. Поскольку натриевая соль значительно устойчивее свободной кислоты, разложение хлора при рН > 7 замедляется и длина слоя половинного поглощения хлора возрастает (рис. 5.19).

82

5.5.3. Определение длины слоя

половинного поглощения фенола

При известных значениях длины слоя половинного поглощения хлора можно получить также длину слоя половинного поглощения фенола. Для этого измеряется поглощение фенола определенной навеской угля за 30 мин. Сравнение длины слоя половинного поглощения фенола за 30 и 60 мин с результатами статической адсорбции фенола (см. раздел 5.4.2) дает представление о кинетических свойствах активного угля.

5.5.4. Определение адсорбционной емкости по четыреххлористому углероду

В США для характеристики углей, используемых, для очистки воздуха, в качестве адсорбтива применяется

страница 21
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58

Скачать книгу "Активные угли и их промышленное применение" (2.76Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
аренда 4k телевизора в москве
Фирма Ренессанс: лестницы металлические фото - качественно и быстро!
кресло 9930
Компьютерная фирма КНС Нева предлагает ML0G2RU-A - Санкт Петербург, ул. Рузовская, д.11, парковка для клиентов.

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(10.12.2016)