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365bet实验十 活性炭动态吸附实验装置

2020-08-06 15:01

  实验十 活性炭动态吸附实验装置_化学_自然科学_专业资料。实验五 活性炭动态式吸附实验 一、实验目的 1、熟悉动态吸附实验的基本操作过程; 2、加深理解吸附的基本原理; 3、掌握用连续流法确定活性炭动态吸附处理污水设计参数的方法。 二、实验装置及材料 每套

  实验五 活性炭动态式吸附实验 一、实验目的 1、熟悉动态吸附实验的基本操作过程; 2、加深理解吸附的基本原理; 3、掌握用连续流法确定活性炭动态吸附处理污水设计参数的方法。 二、实验装置及材料 每套试验装置分两组, 每组由三根活性碳柱串联而成, 活性碳有机玻璃管尺寸: 直径×高度=φ 35mm×1000mm×3根×2组;活性碳装填厚度:500mm。 连续式活性炭吸附装置具体结构如图1所示。 进水 单空橡胶塞 有机玻璃管 活性炭层 单空橡胶塞 隔板隔网 承托层 图1 连续式活性炭吸附装置 三、实验步骤 1、绘制亚甲基蓝标准曲线 用移液管分别吸取浓度为 100mg/L 亚甲基蓝标准溶液 5、10、20、30、40mL 于 100mL 容量瓶中,用蒸馏水稀释至 100mL 刻度处,摇匀,以蒸馏水为参比,在波 长 470nm 处,用 1cm 比色皿测定吸光度,绘出标准曲线mg/L 的亚甲兰溶液,测定其吸光度,并记入到表 1 中。 3、在有机玻璃管中装入经水洗烘干后的活性炭。 4、打开进水泵,调节流量计分别以 40、80、120mL/min 的流量进行实验。 5、在每一流速运行稳定后,每隔 10-30min 由各炭柱取样,测定出水吸光度, 至出水中吸光度达到进水吸光度的 0.9-0.95 为止,记录结果在表 1。 四、实验相关知识点 活性炭具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,是目前国内外应用比较多的一 种非极性吸附剂。与其它吸附剂相比,活性炭具有微孔发达、比表面极大的特点。 通常比表面极可以达到 500~1700m2/g, 这是其吸附能力强, 吸附容量大的主要原因。 活性炭作为吸附剂的吸附操作有间歇式和连续流动态式。由于间歇式静态吸附 法处理能力低,设备多,故在工程中多采用活性炭进行连续吸附操作。连续流活性 炭吸附性能可用博哈特(Bohart)和亚当斯(Adams)关系式表达,即 ?c ? ? ? KN 0 H ? ? ln ? 0 ? 1? ? ln ?exp? ? ? 1? ? Kc0 t ? ? v ? ? ?cB ? (式 1) ? KN0 H ? 因 exp? ? 》1,所以上式等号右边括号内的 1 可忽略不计,则工作时间 t 由上 ? v ? 式可得 t? ? c0 ?? N0 ? v ln? ? 1? ?H ? ? ?? C0 v ? KN 0 ? c B ?? (式 2) 式中 t——工作时间,h; v——流速,即空塔速度,m/h; H——活性炭层高度,m; K——速度常数,m3/(mg/h)或 L/(mg/h); N0——吸附容量,即达到饱和时被吸附物质的吸附量,mg/L; c0——入流溶质浓度,mol/m3 或(mg/L); cB——允许流出溶质浓度,mol/m3 或(mg/L)。 工作时间为零的时候, 能保持出流溶质浓度不超过 cB 的炭层理论高度称为活性 炭层的临界高度 H0。其值可根据上述方程当 t=0 时进行计算,即 H0 ? ? c0 ? v ? ln? ? 1 ? KN 0 ? ? cB ? (式 3) 在试验时,如果取工作时间为 t,原水样溶质浓度为 c01,用三个活性炭住串联, 第一个柱子出水为 cB1,即为第二个活性炭柱的进水 c02,第二个活性炭柱的出水为 cB2,就是第三个活性炭柱的进水 c03,由各柱不同的进出水浓度可求出流速常数 K 值及吸附容量 N。 五、实验数据及结果整理 1、365bet连续流吸附实验 (1)实验测定结果按表 1 填写。 表 1 连续流炭柱吸附实验记录 原水吸光度 E= 炭柱厚 H1= 工作时间 t(min) 原水浓度= H2= 出水浓度 滤速 1 柱1 柱2 柱3 柱1 滤速 2 柱2 柱3 柱1 滤速 3 柱2 柱3 允许出水浓度 C0= H3= (2)记录实验数据,并根据 t-c 关系确定当出水溶质浓度等于 Cb 时各柱的工作时 间 t1、t2、t3。 (3)根据式 2 以时间 ti 为纵坐标,以炭层厚 H 为横坐标,给 t、H 值,直线、Cb、V 等值代入,求出流速常数 K 和吸附容量 N0 值。 (5)根据式 3 求出每一流速下炭层临界深度 H0 值。 (6)按表 1 给出各滤速下吸附设计参数 K、H0、N0 值,或绘图,以供设备设计时 参考。 六、注意事项 连续流吸附实验中,如果第一个活性炭柱出水中 COD 值很小,小于 20mg/L, 则可增大流量或停止后即吸附柱进水。反之,如果第一个吸附柱出水 COD 与进 水浓度相差甚小,可较少进水量。 七、思考题 1、连续流的升流式和降流式运动方式各有什么缺点? 2、实验结果受哪些因素影响较大,该如何控制?