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活性炭是一種多孔性的含炭物質(zhì),它具有高度發(fā)達(dá)的孔隙構(gòu)造,是一種極優(yōu)良的吸附劑,每克活性碳的吸附面積更相當(dāng)于八個(gè)網(wǎng)球埸之多。而其吸附作用是藉由物理性吸附力與化學(xué)性吸附力達(dá)成。其組成物質(zhì)除了炭元素外,尚含有少量的氫、氮、氧及灰份,其結(jié)構(gòu)則為炭形成六環(huán)物堆積而成。由于六環(huán)炭的不規(guī)則排列,造成了活性碳多微孔體積及高表面積的特性。
活性炭溶劑回收技術(shù)適合于溶劑蒸氣濃度為1~20g/cm3的氣體回收溶劑,而且其回收效率大于90%;溶劑蒸汽濃度與空氣混合物的濃度能夠保持低于下限,所以生產(chǎn)比較安全;活性炭回收溶劑成本低,工藝簡(jiǎn)單,適用范圍廣。
顆粒炭的應(yīng)用在保證原酒風(fēng)味不變的前提下,中小企業(yè)還要考慮設(shè)備投資、操作簡(jiǎn)繁、處理成本等因素,綜合對(duì)比,對(duì)中小企業(yè)日前資金較緊的情況下,選用顆?;钚蕴孔魑教幚淼投葷庀阈桶拙戚^為理想,特別是與粉狀活性炭吸附相比,綜合效益更高。 粉狀活性炭除濁工藝流程,顆?;钚蕴砍凉峁に嚵鞒?,用粉狀活性炭除獨(dú)法配一批酒至少需要小時(shí),并且需要個(gè)罐池,勞動(dòng)強(qiáng)度較大,使用量亦較大;而用顆?;钚蕴砍凉崤湟慌菩r(shí)就能完成,只需一個(gè)罐池即可。一次裝柱能用一年以上。噸酒用炭費(fèi)用比較用粉狀活性炭每配一批酒需加一次炭,按度優(yōu)級(jí)糧食酒一噸加%炭計(jì)算,其成本為元/噸酒左右。用顆粒炭一次裝柱kg,可處理糧食原酒(約度)噸,再用度酒精再生??偺幚砹堪磭嵱?jì)算,則度噸酒成本約為元。
由于活性炭表面上的碳原子在能量上是不等值的,這些原子含有不飽和鍵,因此具有與外來(lái)分子或基團(tuán)發(fā)生化學(xué)作用的趨勢(shì),對(duì)某些有機(jī)物有較強(qiáng)的吸附力。活性炭的強(qiáng)大吸附能力即在于它具有這樣大的吸附面積。活性炭的孔隙大小分布很寬,從-nm到mm以上,一般按孔徑大小分為微孔、過(guò)渡孔和大孔。在吸附過(guò)程中,決定活性炭吸附能力的是微孔結(jié)構(gòu)?;钚蕴康娜勘缺砻鎺缀醵际俏⒖讟?gòu)成的,粗孔和過(guò)渡孔只起著吸附通道作用,但它們的存在和分布在相當(dāng)程度上影響了吸附和脫附速率。研究表明:在吸附過(guò)程中發(fā)生溶質(zhì)由溶劑向活性炭吸附劑表面的質(zhì)量傳遞,推動(dòng)力可以是溶質(zhì)的疏水特性或溶質(zhì)對(duì)吸附劑表面的親和性,或兩者均存在。