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活性炭吸附苯系物的透出浓度与时间动态关系定量研究
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【给水排水英文论文】
摘要:
为研究活性炭吸附VOCs的苯系物(苯、甲苯和二甲苯)的过程,用气相色谱法测量了不同进气浓度下,苯系物通过粉末活性炭固定床的透出浓度及透出时间。结果发现,透出浓度与时间的反正切值之间,均呈高度正相关(0.9999≥R≥0.9927),可用反正切函数来表达,且函数中的关键常数均为进样浓度的幂函数。利用简单的反正切函数,可统一定量表达活性炭吸附各苯系物不同进样浓度下的动态变化,并为分析现有吸附理论的合理性提供了方法。另外,活性炭吸附苯系物有一定的差异性,极速透出时间τ有 苯1 引言 涂漆、制鞋、印刷、橡胶加工等各种化工生产过程中,挥发性有机物(VOCs)的苯系物蒸气会通过呼吸或皮肤吸收到人体内,引起急、慢性中毒[1,2]。活性炭则可以有效地对其进行吸附脱除[3,4]。由于苯、甲苯和二甲苯同为芳烃类化合物的苯系物,经比较[5~7],容易看出分子大小及在空间的阻力,以及对活性炭吸附的影响。本研究采用气相色谱法,测定了挥发性苯透过粉末活性炭固定床的各种时间和浓度,并比较了苯、甲苯与二甲苯的差别,以曲线形态来判断其中的函数关系,寻找吸附的差异及与分子结构关系的规律性。 2 实验方法 2.1 实验试剂 活性炭, 80~100目(新华活性炭厂); 苯,分析纯(广州东方红化工厂)。 2.2 实验条件 单柱装填的活性炭质量11.46g,原料气为 空气+苯组分,吸附柱长度10.5cm,吸附柱的内径1.8cm,装填密度 0.429g/cm3 ,床层空隙率εB 为 0.4,温度30℃,相对湿度80%[9]。 2.3 活性炭预处理 取活性炭200g置于大烧杯中,室温下晾至半干。将晾好的活性炭装在蒸发皿中,放入马福炉,在200℃下,通入氮气(3次)保护再生1h,接着用浓度为5%的氢氧化钠洗3次,再用5%的盐酸洗3次。然后用蒸馏水洗至中性,取出后置于真空干燥器中,并抽真空0.5h,待用。 2.4 色谱柱的填充及色谱条件的选择 2.4.1 柱长 选
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