连续式活性炭实验装置

⑴ 根据如图实验装置判断，下列说法正确的是（）A．该装置能将电能转化为化学能B．活性炭为正极，其电极

A．该装置是将化学能转化为电能的装置，为原电池，故A错误；
B．活性炭作正极，正极上氧气得电子发生还原反应，电极反应式为O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，故B错误；
C．铝作负极、活性炭作正极，电子从负极铝流向活性炭，但不经过滤纸，故C错误；
D．负极电极反应式为Al-3e^-=Al ³⁺，正极反应式O₂+2H₂O+4e^-═4OH^-，总反应方程式为：4Al+3O₂+6H₂O═4Al（OH）₃，故D正确；
故选D．

⑵ 活性炭吸附器(ROAC)测氡方法

20世纪60年代初，瑞典用活性炭吸附氡，测量子体²¹⁴Bi的β射线(最大能量3.28MeV)，寻找铀矿。1977年美国用活性炭法找铀矿，测量的是²¹⁴Bi的γ射线0.609MeV能量峰的净峰面积，计算氡的浓度。

我国于20世纪70年代末开展了活性炭吸附氡寻找铀矿工作。

活性炭微细的孔隙丰富，比表面积大(700～1600m²/g)，是氡的强吸附剂，在很大容量范围内呈线性关系。

(一)测量土壤氡的操作程序

取直径3cm左右的塑料瓶(编号)，先装活性炭4～5cm厚；上面装干燥剂至瓶口，既去湿，也可以去除Tn的影响；用纱布封口，扎紧，装入探杯内，埋于采样坑中(参见图6-4-1)，一般4～7d为宜，使Rn与子体达到平衡。取出后，在实验室铅室内，进行γ射线总量测量，或用高分辨半导体测器的多道γ能谱仪选择适当的单能量峰进行测量，一般可选0.609MeV(²¹⁴Bi)，或0.352MeV(²¹⁴Pb)。计算净峰面积，用来计算氡的平均浓度。

(二)测量空气氡的操作程序

活性炭装置，放在待测位置，空气中氡扩散进入活性炭床被吸附，同时衰变产生的新子体，也沉积在活性炭床内。用多道γ能谱仪测量炭床氡子体产生的γ射线单能峰或能量峰群的净峰面积，可以算出空气中氡的浓度。操作程序如下。

1)将选用的活性炭放入烘箱，在120℃下烘烤5～6h，取出后放入磨口瓶中密封保存待用。

2)准备好采样盒，一般为塑料或金属制成，直径6～10cm，高3～5cm，内装25～200g烘烤后的活性炭(专用的采盒为直径8cm，高2.4cm，内装50g活性炭。上有圆形金属过滤器孔径56μm)，上面覆盖滤膜，称量总重量。

3)样品盒放置在采样点，放在距地面50cm以上的地方(架子上)，面朝上放置，上面20cm范围内不得有其他物品，放置2～7 d。收回时，立即封好，防止氡再沉积。

4)放置3h后测量，此时，再称重量与前者相比，计算水的含量。

5)将活性炭盒放入铅室，用半导体探测器的多道γ能谱仪，测量单能峰(0.609MeV或0.352MeV)或峰群，计算净峰面积，用下式计算空气中平均氡浓度。

核辐射场与放射性勘查

式中：A_p为采样1h的响应系数，Bq·m^-3/cpm，即仪器刻度系数；n_γ为特征能量峰的净计数，cpm；k_w为水分校正因子(实验求得)；t₁为采样时间，h；b为累积指数(实验求得，一般为0.48)；t₂为采样终止到测量开始时间，h。

根据活性炭强吸附氡的性质，湖南六所研究提出活性炭滤纸测氡方法。即用活性炭(90%含量)制成滤纸(20mg/cm²厚)，用该活性炭滤纸作为滤膜，抽取氡气样，然后测量上面α粒子的计数率，用下式计算空气中氡的浓度：

核辐射场与放射性勘查

式中：N_Rn为空气中氡的平均浓度，Bq·m^-3；n_α为活性炭滤纸上α粒子计数率，cpm；n_底为本底计数率cpm；k_p为标定常数，cm/Bq·m^-3；F_T为温度校正系数。

⑶ 活性炭吸附柜标准

活性炭箱工作原理：吸附过程：由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，因此当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，此现象称为吸附。利用固体表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的。其实质是一个吸附浓缩的过程。并没有把有机溶剂处理掉，是一个物理过程，后续根据废气成分的不同选择接催化燃烧脱附或者蒸汽脱附再生装置。活性碳吸附装置脱附再生过程：用蒸汽自塔底喷入，把活性碳中吸附的溶剂蒸出，再经过冷凝器冷凝成液体，进入分离筒，活性炭吸附柜标准，活性炭吸附柜标准，活性炭吸附柜标准，分离回收有机溶剂，残液进曝气筒，经曝气后排出。是一个物理过程，可以回收溶剂，节省成本。活性炭箱适合风量小、浓度高的废气处理。活性炭吸附柜标准
活性炭箱、活性炭柜、活性炭一体机，吸附活性炭是一种黑色多孔的固体炭质。具有很强的吸附性能，为用途极广的一种工业吸附剂。活性炭极主要的性能是吸附。微孔的比表面积和比容积均很大。在固体活性炭的表面，主要发生两种方式的吸附，即物理吸附和化学吸附。化学吸附是单分子层吸附，可以除去废水和废气中的极性污染物以及一些金属离子。物理吸附利用固体表面的原子或基团与外来分子间的吸附力（范德华力、静电作用力）的不同实现分离。能够形成多分子层吸附，能有效底吸附废水和废气中的有机污染物。活性炭吸附柜标准活性炭箱并没有把有机溶剂处理掉，是一个物理过程。
活性炭的吸附能力主要是受其本身的比表面积、孔隙大小、分子间力、化学键合成等因素影响;而在实际应用中，对活性炭装置的设计，关键是活性炭的过滤面积、过滤风速、活性炭的层厚。活性炭过滤风速在《吸附法工业有机废气治理工程技术规范》(HJ2026—2013)中，可以查到固定床吸附，采用颗粒状吸附剂气体流速宜低于0.6m/s，采用纤维状吸附剂气体流速宜低于0.15m/s，采用蜂窝状吸附剂气体流速宜低于1.2m/s;过滤面积即可根据处理风量和过滤风速计算得出。碳层厚度的设计，就需要结合废气的产生浓度、去除效率、活性炭的更换时长等因素进行。一般会采用2种方式计算碳层厚度：一是，根据活性炭需要的更换周期，来确定活性炭的总的装填量，之后再根据过滤面积计算碳层厚度;二是，在考虑吸附箱尺寸大小、碳层风阻、过滤风速的情况下，依照经验直接选定一个厚度值。
活性炭箱定期的消毒对于控制细菌繁殖是有必要的。值得注意的是，在使用活性炭的初期（或新更换过活性炭运行初期），少量的极细微的粉末活性炭有可能随水流进入到反渗透系统，而造成反渗透膜流道的污堵，引起操作压力升高、产水量下降和系统的压降上升，而且这种破坏作用很难用常规的清洗方法恢复。所以必须将活性炭冲洗干净，去除细小粉末后才能将过滤水送至后续RO 系统。活性炭的作用很大，但是使用中也要注意消毒以及新活性炭一定要冲洗干净。活性炭箱吸附效率高,能力强;
活性炭箱椰壳活性炭主要由碳元素组成，同时也含有氢、氧、氮、硫等元素以及一些无机矿物质。氧、氮、硫等元素，可以在活性炭的表面形成多种官能团。通常表面官能团分为酸性、碱性和中性三种。酸性表面官能团有羰基、羧基、内酯基、羟基、醚、苯酚等，能促进活性炭对碱性物质的吸附，而对酸物质吸附不利。碱性表面官能团主要有吡喃酮（环酮）及其它吡哺酮衍生物或吸附的分子氧，促进活性炭对酸性物质的吸附。处理的活性炭表面官能团以酸性基团为主，对碱性物质吸附较好，KOH处理的活性炭中以碱性基团为主，对酸性物质吸附较大，而CO2处理的活性炭中表面官能团总体上呈中性。活性炭与热解油按一定比例混合，在不同实验条件下，吸附一定时间后，通过测定吸附后热解油的吸光度，来分析一定条件下活性炭对热解油的脱色效果。活性炭箱运行过程不产生二次污染；活性炭吸附柜标准
活性炭箱又可称为活性炭废气净化设备、活性炭吸附塔、活性炭过滤装置等。活性炭吸附柜标准
近来环保产业扶持力度空前——在短短近五年时间内涌现了超过千家销售企业。而这场润泽万物的“春雨”无疑来自于我国相关部门之力，2016年，环保率先吹响了向精确、效益转型的号角，大力扶植节能环保设备制造及综合服务商，向2020年万亿级产值的宏伟目标阔手挺进。节能环保产业是为了发展循环经济、节约资源、保护环境而提出来的，环保涵盖多领域、综合性的产业。包括环保设备设计及施工安装，环境影响评价报告表（书），建设项目竣工环境保护验收，突发环境事件应急预案等。环保型产业是符合当今时代发展需求的，环保产业是节能、环保、低碳循环的经济发展方式。一是创新能力不强。以有限责任公司企业为主体的环保技术创新体系不完善，产学研结合不够紧密，技术开发不足。一些重点技术尚未完全掌握，部分关键设备仍需要进口，一些已能自主生产的节能环保设备性能和效率有待提高。不同于其他行业，环保技术及设备的研发及推广；建设项目环境影响评价服务；建设项目环境监理；环保技术及环保项目咨询服务；场地环境污染调查服务；环境污染事故分析服务；污染土壤修复工程设计、施工；环境污染防治工程设计、施工；污染治理设施维护；环境监测与环境信息技术开发、技术推广；环保设备、仪器仪表的批发、零售；环保设备的组装。由于自带公益属性，一直被认为是一个纯加入行业。以达标为目的的单一导向使整个行业的发展缺乏创新和研发的动力。但实际上环保技术及设备的研发及推广；建设项目环境影响评价服务；建设项目环境监理；环保技术及环保项目咨询服务；场地环境污染调查服务；环境污染事故分析服务；污染土壤修复工程设计、施工；环境污染防治工程设计、施工；污染治理设施维护；环境监测与环境信息技术开发、技术推广；环保设备、仪器仪表的批发、零售；环保设备的组装。的技术创新能够带来更大的经济效益。活性炭吸附柜标准
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活性炭
活性炭吸附

⑷ 活性炭吸附实验实验报告 [活性炭吸附实验]

活性炭吸附实验

一 实验目的

1、通过实验进一步了解活性炭的吸附工艺及性能，并熟悉整个实验过程的操作 2、掌握用“间歇”法、“连续流”法确定活性炭处理污水的设计参数的方法 二 实验原理

活性炭吸附过程包括物理吸附和化学吸附。其基ᴀ原理就是利用活性炭的固体表面对水中一种或多种物质的吸附作用，以达到净化水质的目的。当活性炭对水中所含杂质吸附时，水中的溶解性杂质在活性炭表面积聚而被吸附，同时也有一些被吸附物质由于分子的运动而离开活性炭表面，重新进入水中即同时发生解吸现象。当吸附和解吸处于动态平衡状态时，称为吸附平衡。这时活性炭和水(即固相和液相)之间的溶质浓度，具有一定的分布比值。单位重量的活性炭吸附溶质的数量qe，即吸附容量可按下式计算:

V(C0C)

qe

m

式中 qe—活性炭吸附量，即单位重量的吸附剂所吸附的物质量，mg/g；

V—污水体积，L；

C0、C—分别为吸附前原水及吸附平衡时污水中的物质浓度，mg/L； m—活性炭投加量，g； 在温度一定的条件下，活性炭的吸附量随被吸附物质平衡浓度的提高而提高，两者之间的变化曲线称吸附等温线，通常用Fruendlich经验式加以表达。

qeKCn

式中 K、n—是与溶液的温度、pH值以及吸附剂和被吸附物质的性质有关的常数；

K、n值求法如下：通过间歇式活性炭吸附实验测得qe、C相应之值，将式上式到对数后变换为下式：

1

lgqelgKlgC

n

将qe、C相应值点绘在双对数坐标纸上，所得直线的斜率为1/n，截距则为k。

三 实验设备及用具

1、振荡器一台； 2、分析天平一台； 3、分光光度计一台； 4、250mL三角烧杯5个； 5、100mL容量瓶6个； 6、活性炭（粉状和粒状）； 7、亚甲基兰。

8、活性炭连续流吸附实验装置 四 实验步骤

1、 间歇式活性炭吸附实验

①配制浓度为50mg/L的亚甲兰溶液于1000mL容量瓶中；

②用十倍稀释法依次配制浓度为5mg/L、1mg/L、0.5mg/L、0.1mg/L、0.05mg/L、0.01mg/L的亚甲兰溶液于100mL容量瓶中；

③用分光光度计测定其吸光度值(吸附波长为665nm)，记录到表1中，绘制标准曲线；

④ 取5个250mL的三角瓶，用天平分别称取100mg、200mg、300mg、400mg、500mg的粉活性炭投入三角瓶中，每瓶中加入100mL50mg/L亚甲基兰溶液；

⑤将三角烧瓶放在振荡器上振荡（震荡器的速度要由小变大，但也不能太大，否则会将活性碳粉粘到瓶壁上），当达到吸附平衡时停止振荡。（振荡时间一般为25--30min）。

⑥测定静置后三角瓶中废水的吸光度值，结果记录在表2中，求出吸附容量qe。

表2

2、连续流活性炭吸附实验 ① 熟悉动态活性炭吸附装置；

图1 活性炭连续流吸附实验装置示意图

1 有机玻璃管 2 活性炭层 3 承托 4 单孔橡胶塞

② 测自配污水吸光度；

③ 以2L/h的流量按降流方式进行单柱实验（运行时炭层不应有空气泡）。运行30min，每隔5min取样测出水吸光度，结果记录在表3中，并计算去除率；

④ 改变流量分别以3.0L/h、4.0L/h、5.0L/h、6.0L/h的流量运行10min，

每隔5min取样测出水吸光度值。

五 实验结果分析

1 间歇式活性炭吸附实验

① 根据测定数据绘制吸附等温线 ② 确定常数K、n

2 连续流活性炭吸附实验

① 画出去除量与时间的关系线

六 思考题

1、吸附等温线有什么现实意义，作吸附等温线时为什么要用粉状炭？ 2、活性碳投加量对于吸附平衡浓度的测定有什么影响，该如何控制？

⑸ 实验室超纯水设备的标准配置

1.一体式PPF精密滤芯：过滤泥沙、颗粒物;
2.一体式活性炭滤芯：吸附有机物、余氯 ;
3.反渗透膜装置：第一步脱盐和去除自来水中的细菌和有机物;
4.压力纯水桶：存放反渗透纯水，同时提供取水动力;
5.离子交换柱：第二步脱盐，电阻达10兆欧以上;
6.核级超纯化柱：第三步深度脱盐，电阻达18.2兆欧以上;
7.终端1微米微孔过滤：过滤细小颗粒物质;
8.超纯水专用0.45+0.2微米孔径终端过滤器(选配)：去除细菌及杂质;
9.电子元器件等：提供各种控制功能。

⑹ 活性炭吸附实验中如何加快吸附平衡的到达

吸附平衡，是指对于给定体系，达到平衡时的吸附量与温度以及溶液中吸附质的平衡浓度有关。
从影响液—固吸附的因素来看：
（1）分子极性，一般来说极性吸附剂在非极性溶剂中优先吸附极性强的溶质，非极性的吸附剂在极性溶剂中优先吸附非极性强的溶质。

（2）溶剂溶解度影响：溶解度越小的溶质越易被吸附
（3）同系物的吸附：吸附量随着碳连增长有规律地增加或减少
（4）温度影响：吸附剂从溶液中吸附溶质是放热反应，通常温度升高，吸附量下降，但有些物质吸附量也会随温度升高而增大。
此外，吸附依靠分子扩散，通过搅拌震荡，加快液相混乱度，有利于传质。

⑺ 实验室制作活性炭

活性炭的制取 【原理】 把核桃壳碎末强热干馏，可得到粗制的活性炭，再经酸煮、水洗处理后可得到较好的活性炭。 【用品】 硬质试管、带弯导管的单孔橡皮塞、100mL烧杯、漏斗、滤纸、烧瓶夹、铁架台、铁圈、石棉网、蒸发皿。 核桃壳、铜片、浓硝酸、2mol/L盐酸。 【操作】 1．核桃壳的碳化 把核桃壳放在一张厚纸上，用铁锤砸碎，取碎末5～10g装入一个30×200mm硬质试管，按图示装置，用酒精喷灯加热，并不断转动试管及移动喷灯，使核桃壳碎末均匀受热。不久可以看到管壁附着有水，量多时流到棉花团上，管口有大量气体逸出及黑褐色木焦油浸湿棉花团，管内核桃壳碎渣逐渐碳化，直到不再产生气体或见炭粒加热至红炽即可撤去酒精灯，待试管冷却后再按下列步骤进行处理。 2．炭粒的加酸处理 取出干馏生成的炭粒放进一烧杯，倒入50mL2mol/L盐酸，用酒精灯加热煮沸15min，溶液呈淡黄色，弃去杯内溶液，再倒入50mL2mol/L盐酸煮沸15min，以除去炭粒中的杂质。冷却后，过滤，用蒸馏水洗涤三次，再把滤纸上的炭粒倒在另一个干净的、盛有50mL蒸馏水的烧杯里，煮沸15min，弃去杯内溶液，再换新蒸馏水煮沸几次，用pH试纸检验，开始水溶液显酸性，最后显中性。把含有炭粒的溶液过滤。 3．自制活性炭粒的烘干 把滤过的湿炭粒放入蒸发皿里，用酒精喷灯加强热①，并用玻璃棒不断搅拌直至炭粒全部烤干，切勿使炭粒烧着。撤去酒精喷灯，冷却，把制得的活性炭取少量进行如下实验，以检验是否符合实验要求。把符合要求的活性炭收集在一个洁净、干燥的瓶中保存。 4．自制活性炭的吸附性实验 取一个充满二氧化氮的试管②，投入新制成的活性炭粒0.2～0.5g，把试管口用橡皮塞塞紧不得漏气，摇动试管使炭粒与管内气体充分接触，把此试管放置一段时间后，试管内红棕色气体的颜色逐渐变为淡黄色，证明用核桃壳制成的活性炭，具有吸附作用。 1．要选核桃壳碎末，经干馏后可制得较小的粗活性炭粒，否则炭粒中易夹杂有未干馏的核桃壳，使活性炭的吸附作用效果不明显。 2．用2mol/L盐酸至少煮沸两次，以保证炭粒中所含的矿物杂质除净。 3．用蒸馏水煮沸后，一定要用pH试纸检验直至水呈中性为止。 4．①用喷灯加热时间不宜过长。 ②制取二氧化氮气体。取几个小铜片，放入一个(18×180mm)试管。倒入几毫升浓硝酸，立即产生红棕色的二氧化氮气体，迅速塞紧带弯导管的单孔塞，并把弯导管插入一个试管内。当试管内充满红棕色二氧化氮气体时，把弯导管取出，立即用橡皮塞塞紧试管口，然后把制取二氧化氮气体的试管拔去单孔塞，倒立在盛水的烧杯里以除去剩余的二氧化氮。