无烟煤滤料过滤过程中吸附速度的计算方法

• 吸附速度是指单位无烟煤滤料质量吸附剂在单位时间内吸附的吸附质的量，单位为mg/(g·min)。吸附速度也是吸附剂的一个重要性能指标，因为工业上能够应用的吸附剂必须要有足够的吸附速度，吸附速度大，所需的接触时间短，可以减少设备和材料，而且出水水质也可能提高，吸附速度很慢的吸附剂无法在工业上得到广泛应用。
• 以无烟煤滤料为例，在对不同无烟煤滤料进行选择时，除了比较其吸附容量外，还要比较其吸附速度。的吸附速度测定也与吸附容量测定相似。是在一定的吸附质溶液中加入一定量的炭，在充分振荡下让其吸附，每隔一段时间取样测定吸附质溶液中残余浓度，按下式进行计算：v=V(C0-Ct)/mt
  式中：v--t时间内平均吸附速度，mg/(g·min)；
  t--取样时间，min；
  V--试样体积，L；
  C0--吸附质初浓度，mg/ L；
  Ct--时间t时取样测定的残余浓度，mg/L。
  从理论上分析，吸附过程包括吸附质扩散进入吸附剂内部及吸附反应两个步骤，因此无烟煤滤料吸附速度也受扩散速度和吸附反应速度的影响。吸附水中有机物质为例，无烟煤滤料颗粒在水中时，其外表形成一层水膜，不管炭周围水是如何运动的(比如无烟煤滤料过滤器工作过程)，活性炭外表的水膜是稳定的，炭的吸附作用使这层水膜中有机物浓度比外面水相中要低(图4-7中Cb>Ca)，在浓度差的作用下，有机物分子向水膜中扩散，即膜扩散。通过膜扩散到达炭表面的有机物分子再通过炭的孔向内部扩散(内扩散)，由于炭的孔结构有大孔、中孔和微孔，大孔直径远远大于有机物分子直径，有机物分子在大孔中是以孔隙扩散形式进入，到达直径与有机物分子大小相似的无烟煤滤料微孔时，有机物分子可能被吸附于孔壁上的吸附点，沿着孔表面向无烟煤滤料内部微孔深处扩散。

  

• 从以上分析可见，吸附质在主体水流中扩散与水流速度、湍流情况等因索有关，膜扩散则与无烟煤滤料周围水膜层厚度(取决于主体水流速度及湍流情况)、吸附质(有机物)的浓度梯度、有机物性质等因素有关，而在孔内扩散则与炭吸附能力、孔径与有机物分子的相对大小及活性炭颗粒大小等因素有关。至于吸附质(有机物)在活性炭孔表面吸附点上吸附反应的速度，通常认为是很快的，不至于对活性炭吸附速度起控制作用。
• 因此，无烟煤滤料的吸附速度主要与活性炭颗粒大小、活性炭周围水流速度及湍流情况以及活性炭的孔结构和吸附质性质等因素有关。如果恁觉的此文不错、或对您有价值不要忘记分享至您的微博。
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