活性炭液相吸附與那些因素有關(guān)
活性炭在液相吸附中要考慮添加量、溫度、時間、酸堿度、作業(yè)方式等因素的影響。
一:活性炭添加量
一般認(rèn)為活性炭添加的越多,吸附性能就越強,添加量可通過實驗研究確定,但實踐證明,生產(chǎn)車間的實際需要量往往比實驗室所確定的量要少,其原因至今尚未獲得滿意的解釋。因此,為了取得較好的脫色效果和投入最少量的活性炭,往往根據(jù)生產(chǎn)者成熟的實踐經(jīng)驗。因為每批溶液和每批活性炭的狀況不甚相同,這就需要找出實驗室和生產(chǎn)車間用量之間的相互關(guān)系或比例,但更重要的還要依賴有經(jīng)驗的操作者的判斷,在投炭后5~10min取樣觀察效果,以此檢驗判斷是否正確,以積累更多的經(jīng)驗。
二:時間
時間越久,吸附效果越好,脫色或精制所需的時間,受許多因素的影響,如炭的粒度和用量、液體的溫度和黏度等,一般需要10~60min。炭越細或用炭量越多,則時間越短,當(dāng)液體黏度大或用炭量很少時,則時間就長些。對給定的色素和給定的活性炭種類,在同一條件下,隨著時間的延長,單位質(zhì)量的活性炭對色素的吸附變化并不大。
三:溫度
活性炭的吸附過程是放熱反應(yīng),一般溫度越低越好,但溫度增高可增大溶液中分子的活度并向炭表面擴散,同樣在炭內(nèi)部的孔隙和通道的游動也加快。有時規(guī)定某一吸附溫度是被迫的,例如黏度大的液體不得不靠提高溫度來增加流動性和便于過濾;有些熔點較高的物質(zhì)不得不將溫度提到高于熔點。有些熱敏性物質(zhì),又要考慮防止有效成分的破壞?傊瑹o法借溫度的變化來提高活性炭對色素的吸附量,活性炭的脫色作業(yè)無法統(tǒng)一規(guī)定操作溫度,亦應(yīng)由實驗室和車間生產(chǎn)經(jīng)驗確定。
四:酸堿度
溶液的pH對活性炭吸附色素的影響較大。天然色素大多為酸性色素,也存在少量的堿性色素;钚蕴繉σ恍┪镔|(zhì)的吸附均隨介質(zhì)pH的變化而變化,包括水溶液和非水溶液。
五:作業(yè)方式
活性炭脫色方式有多種,應(yīng)根據(jù)物料的性能靈活掌握。例如,按照活性炭需要量的總量,將活性炭一次性投入或分批次投入。當(dāng)前,比較通行的方法是雙階段法,即將已用過一次脫色的活性炭重新用在色素負荷重要的溶液,然后投入新炭再脫色一次,此經(jīng)過使用的炭重新用來粗品脫色。某些溶液在脫色后要經(jīng)蒸發(fā)濃縮,蒸發(fā)濃縮前后都經(jīng)脫色處理。
使用粉炭脫色多是間歇作業(yè),粉炭用水調(diào)和后用泵抽到脫色缸,脫色后的溶液通過各種形式的濾器過濾,濾餅再經(jīng)洗滌。
如要實現(xiàn)連續(xù)脫色作業(yè),則要使用顆粒狀活性炭裝填脫色塔。有多個塔串聯(lián)組成,連續(xù)脫色,分步再生。
知道了影響活性炭液相吸附性能的因素,在生產(chǎn)中就要避免這些因素,以免影響活性炭的吸附。