1.掌握固體吸附凈化法的基本原理。
2.測定吸附速率與時(shí)間的關(guān)系。
3.求取達(dá)到吸附平衡所需要的時(shí)間。
二、實(shí)驗(yàn)原理
活性炭是一種有多孔結(jié)構(gòu)并對氣體、蒸汽等有很強(qiáng)吸附能力的炭。將炭質(zhì)（木炭、骨碳等）用過熱蒸汽、氯、氨或空氣共同加熱至高溫而活化，或?qū)⑽刺炕�的原料用氯化鋅、氯化銨、硫酸、磷酸等浸取后再低溫炭化，灼燒活化，就制成了活性炭。活性炭的用途很廣，如糖液、油脂、藥劑等脫色凈化，溶劑的揮手、氣體的吸收、分離和提純等。
活性炭是基于其較大的表面積好較好的物理吸附性能而吸附氣體的有害物質(zhì)的，產(chǎn)生物理吸附作用的力主要是分子間的引力。含污染物的氣流通過活性炭床層，由于吸附速率的原因，形成一個(gè)傳質(zhì)吸附區(qū)，在穩(wěn)定后，傳質(zhì)區(qū)沿氣流方向向前推進(jìn)。
活性炭對于二氧化碳的吸附屬于物理吸附。一定量的活性炭，達(dá)到吸附平衡時(shí)，其吸附量與活性炭孔徑及氣體壓力有關(guān)，以W表示活性炭的重量，X表示二氧化碳的重量，、T），在常溫下，讓含有二氧化碳的混合氣通過裝有一定量活性炭的吸附柱，準(zhǔn)確控制氣體流量，取樣分析脫碳前后混合氣體中二氧化碳的含量，可得出某一時(shí)刻的吸附速率，繼而求出達(dá)到平衡時(shí)的最大吸附量。
某一時(shí)刻的吸附速率可由下式求�。�

式中：r—吸附速率[毫克二氧化碳/（克活性炭·分）]
U₀—脫碳前的氣體流量（升/分）
C₀—脫碳前氣體中二氧化碳的含量（毫克/升）
U_i—脫碳后的氣體流量（升/分）
C_i—脫碳后氣體中二氧化碳的含量（毫克/升）
W—活性炭的重量（克）
準(zhǔn)確記下脫碳開始至每次取樣的時(shí)間t（以從脫碳開始至每次取樣始終的平均時(shí)間計(jì)）。以r為縱坐標(biāo)；t為橫坐標(biāo)。可繪出r—t曲線。曲線與t軸的焦點(diǎn)就是達(dá)到吸附平衡所需要的時(shí)間。曲線與坐標(biāo)軸所圍圖形的面積即為每克活性炭對二氧化碳的最大吸附量。
三、技術(shù)參數(shù)
1.有機(jī)玻璃吸附柱：Φ35×400㎜。
2.混合罐、緩沖罐：不銹鋼材質(zhì)，容積8L。
3.電磁式空壓機(jī)：功率105W，最大排氣量85L/min。
4.濕式氣體流量計(jì)：5L。
5.氣體轉(zhuǎn)子流量計(jì)：6-60ml/min,60-600L/h。
6.壓力表：0-0.6Mpa。
7.不銹鋼管路及調(diào)節(jié)閥，不銹鋼支架。
8.各項(xiàng)電路指示、壓力、流量操作均在控制屏面板進(jìn)行。
9.外形尺寸：1250×500×1800㎜。
四、工藝流程圖

五、實(shí)驗(yàn)步驟
1.稱取活性炭100克，分別裝入吸附柱內(nèi)，按照流程圖按照儀器，并檢查系統(tǒng)是否漏氣。
2.檢查儲(chǔ)氣罐閥門，輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)儲(chǔ)氣罐各針閥，放空閥和放氣閥，看是否好用，檢查橡皮管的連接是否正確。
3.配氣：含二氧化碳煙氣由純二氧化碳和壓縮空氣配制而成，其中高壓空氣既模擬煙道氣，又為反應(yīng)提供動(dòng)力。純二氧化碳流量由氣體鋼瓶上減壓閥調(diào)節(jié)，壓縮空氣由空氣泵提供，通過流量計(jì)計(jì)量后在混合罐中混合配成二氧化碳煙氣。
4.開啟緩沖罐，調(diào)節(jié)減壓閥，用轉(zhuǎn)子流量計(jì)控制一定的流量，使含CO2氣體進(jìn)入反應(yīng)床，連續(xù)通氣，用分析儀器測定活性炭吸附床進(jìn)、出口氣體中CO2濃度，記錄其流量、時(shí)間，計(jì)算不同時(shí)間的脫硫效率，直至脫碳率明顯下降到活性炭效，停止通氣
5.實(shí)驗(yàn)結(jié)束，關(guān)閉送氣閥，開啟放空閥，將混合罐內(nèi)的氣體全部放空，并用空氣沖洗兩次
六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按下表記錄：
室溫；活性炭裝填量g；活性炭失效時(shí)通氣總量L

七、思考題
1.活性炭吸附CO_X隨時(shí)間的增加吸附進(jìn)化效率逐漸降低，試從吸附原理出發(fā)分析活性炭的吸附容量及操作時(shí)間。
2.雖吸附的溫度的變化，吸附量也發(fā)生變化，根據(jù)等溫吸附原理簡單分析吸附溫度對吸附效率的影響，解釋吸附過程的理論依據(jù)。

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