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1、棉花基活性炭纤维的制备和表征吸附1、相关定义1.1、农药缓释剂的定义及其优点农药缓释剂[6]是依据作物生长规律的发展,对农药的结构进行合理的设计,使其与传统剂型相比,活性制剂从某一体系中缓慢的释放出来,使药效得到持久、稳定地发挥,从而达到安全、经济、有效防治病虫害等的目的[7]。其主要优点如下[8-10]:(1)农药由液体变成固体后,可更简便的存放、运送、使用及其后处理;(2)降低了农药的毒性,不仅对人畜安全,且减轻了环境的污染以及对作物的药害;(3)可减小外界水解、光解、微生物降解、以及施药挥发、流失量,提高施药效率;(4)能控制
2、释药量、时间和空间,从而使药物的释放到时、到位且药效得以提高。1.2、试验工况与吸附效率定义3.3.1试验工况参数模拟烟气中几种基本气体成分(O2、N2、SO2、NO以及水蒸汽),其体积含量如表3.2所示。试验时,气体总流量约4L/min,其中汞渗透管的载气流量为300ml/min,而且此流量要求尽量维持恒定。汞渗透管在试验之前,分别在30℃、40℃、50℃(即恒温水浴的加热温度)进行了标定,渗透管浓度在15~33μg/m3范围内,在每次试验之前都先测试吸附反应入口的汞浓度。SO2和NO气体的含量分别在0~1200ppm和0~200
3、ppm范围内变化。O2和水蒸气的含量保持不变,分别占气体体积的6%和8%。汞吸附反应装置中活性炭纤维约为2g,吸附反应温度为40℃。表3.2模拟烟气成分气体成分O2SO2NOH2OHg0N2体积含量6%0、400、1200ppm0、50、200ppm8%15,21,33μg/m3平衡3.3.2试验步骤1、连接管路并进行气密性检查。U型管两端口应用凡士林密封,同时恒温水浴上用锡纸覆盖,用于保温并防止东西掉入水中;同时开启在线测汞仪,预热到工作温度。2、汞渗透管即汞发生装置的准备,保证汞入口浓度的稳定。首先调节汞蒸汽渗透管载气(N2)流
4、量至300ml/min,并设定水浴温度进行加热,待水浴达到所需温度后放入汞渗透管,待测汞仪测量入口浓度稳定后方可进行试验。363、待入口汞浓度稳定后切换管路进行活性炭纤维的吸附试验,并监测吸附反应器出口浓度随吸附反应时间的变化。出口浓度数据随时间的变化自动记录在电脑中。4、调节各种气体的浓度,改变试验工况进行试验。3.3.3吸附效率和穿透时间的定义进行动态吸附试验得到的试验数据可绘制吸附剂出口Hg浓度随时间的变化曲线,根据此曲线可得出某一工况下汞的吸附效率曲线并得到穿透时间,来表征吸附剂吸附汞的能力。吸附效率曲线及穿透时间的定义:将
5、称量好的吸附剂放在反应器中,在一定的吸附温度下进行动态吸附试验。测定固定床出口处被吸附物质的浓度随时间的变化,出口处气体中的汞浓度(C)与入口处汞的初始浓度(C0)之间的比值就是穿透曲线的纵坐标值(C/C0×100%),穿透曲线代表在吸附层内进行吸附的组分浓度的变化,穿透曲线的形状依赖于吸附剂类型和气体性质及组成。在出口的气流中出现了被吸附组分,称为穿透,从开始到穿透时所经历的时间,称为穿透时间。吸附效率则可以定义为:(1-C/C0)×100%,表示混合气体中吸附组分被吸附剂吸附除去的百分比。某时刻t单位吸附量(mgHg/g吸附剂)
6、的计算:从吸附开始到t时刻为止,吸附剂所吸附汞的总量,(即穿透曲线从零时刻到t时刻的曲线上方与C/C0=1之间所包围的面积与入口汞浓度(C0)的乘积)与吸附剂所用质量(m)的商,可用下式表达:qt(1CC)dtC0/m00=???∫?????。吸附量曲线代表被吸附物质在某一初始入口浓度时,单位质量吸附剂的吸附量随时间的变化,开始穿透的吸附量(q0):在出口的气流中出现了被吸附物质单质汞,此时的吸附量即为q0。100%穿透吸附量(q*):在出口的气流中被吸附物质单质汞的浓度(C)与入口处汞的初始浓度(C0)第一次相等时,此时的吸附剂吸
7、附量即为在某一单质汞浓度下的平衡吸附量(在C*浓度下的平衡吸附量q*)。371.3、吸附的基本概念2.1.1吸附2.1.1吸附吸附是利用多孔性固体吸附剂的表面吸附废水中的一种或多种污染物,达到废水净化的过程。吸附是一种界面现象,其作用发生在两个相的界面上。它可以发生在液-固、气-固等的界面上,因此,吸附可以看成是一种表面现象[27,28]。1.4、吸附的定义及分类1.2.1吸附的定义1.2.1吸附的定义固体表面的分子或原子因受力不均衡而具有剩余的表面能,当某种物质碰撞固体表面时,受到这些不平衡力的吸引而停留在固体表面上,这就是吸附。
8、这里的固体称为吸附剂,被固体吸附的物质称为吸附质。吸附的结果是吸附质在吸附剂上浓集,吸附剂的表面能降低。吸附属于一种传质过程,物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力,但物质表面的分子,其中相对物质外部的作用力没有充分发挥,所以液体或
