- Phương trình đẳng nhiệt Freundlich
1.4. MỘT SỐ VẬT LIỆU HẤP PHỤ 1.Than hoạt tính [3]
1.4.1.Than hoạt tính [3]
Than hoạt tính được chế tạo theo phương pháp nung đuổi với nguyên liệu ban đầu cĩ chứa carbon như gỗ, sọ dừa, bã mía, tre, nứa, mùn cưa…Trong nguyên liệu, ngồi thành phần carbon cịn tồn tại một số hợp chất vơ cơ, vụn cát. Thành phần tro khi đốt cháy gồm CaCO3, K2CO3, Na2CO3… gây ra tính kiềm. Vì vậy, sản phẩm cuối cùng nếu khơng rửa sạch bằng acid sẽ cĩ tính kiềm.
Công nghệ sau thu hoạch 2006
Sản xuất than hoạt tính gồm hai cơng đoạn: giai đoạn đầu là than hĩa nguyên liệu, giai đoạn sau hoạt hĩa than. Xuất phát từ những nguyên liệu cĩ nguồn gốc khác nhau, khi chế tạo người ta cĩ thể quy về hai phương pháp chính trong giai đoạn hoạt hĩa (tức giai đoạn phát triển độ xốp của than) là: hoạt hĩa bằng hĩa chất (hoạt hĩa hĩa học) và hoạt hĩa bằng khí hay hơi (hoạt hĩa vật lý).
Thơng thường than được sản xuất theo phương pháp hoạt hĩa hĩa học bằng cách trộn hay tẩm nguyên liệu với các hĩa chất và đốt yếm khí từ 500÷900oC. Các hĩa chất vơ cơ khi đốt sẽ phân hủy ra các khí cĩ tính oxy hĩa hoặc phân hủy ra các phân tử chất hữu cơ qua phản ứng dehydrat hĩa. Than sản xuất theo phương pháp hĩa học cĩ diện tích bề mặt khơng cao, kích thước lỗ xốp lớn, thích hợp cho hấp phụ các phân tử lớn trong chất lỏng [3].
Phương pháp hoạt hĩa vật lý thường tiến hành theo hai giai đoạn: Giai đoạn than hĩa là giai đoạn đốt yếm khí tại 400÷500oC nhằm loại bỏ các thành phần bay hơi trong nguyên liệu, đưa nguyên liệu trở về dạng carbon. Bước hoạt hĩa là phát triển độ xốp của nguyên liệu thơng qua phản ứng oxy hĩa ở nhiệt độ cao (800÷1100oC). Trong quá trình oxy hĩa, một số nguyên tử carbon bị đốt cháy thành khí (CO2, CO), khí này bay đi để lại chỗ trống, đĩ chính là cơ chế tạo nên độ xốp. Quá trình hoạt hĩa này vì vậy được gọi là khí hĩa. Tác nhân oxy hĩa cĩ thể dùng là hơi nước, khơng khí (oxy), khí carbonic, khí thải. Do phản ứng với oxy tỏa nhiệt nên nhiệt độ hoạt hĩa thường thấp và khĩ điều khiển; Phản ứng với hơi nước, khí CO2 thu nhiệt nên tiến hành ở nhiệt độ cao hơn và dễ khống chế được quá trình. Chính vì vậy đây là phương án sản xuất than hoạt tính thơng dụng nhất.
Than hoạt tính cĩ nhiều ưu điểm: khơng độc, cĩ diện tích bề mặt rất lớn (500-2500m2/g), giá thành sản xuất rẻ và cho phép xử lý dễ dàng chất thải sau khi đã sử dụng (bằng cách đốt). Nếu như các chất đã được lọc là những kim loại nặng thì việc thu hồi lại từ tro đốt cũng rất dễ. Than hoạt tính cĩ thể được tự
Công nghệ sau thu hoạch 2006
nâng cấp (ví dụ, tự rửa tro hoặc các hĩa chất tráng mặt), để tăng khả năng hấp phụ hay để cĩ thể thấm hút được các thành phần đặc biệt như kim loại nặng.
Than hoạt tính thương phẩm thường chia cĩ nhiều loại (dạng bột, dạng hạt) và cĩ diện tích bề mặt rất khác nhau nên khả năng hấp phụ cũng khác nhau. Do vậy, việc chọn lựa cho mục đích sử dụng cụ thể nên theo khuyến cáo của nhà sản xuất.
1.4.2. Cát [70,71]
Cát là vật liệu dạng hạt cĩ nguồn gốc tự nhiên bao gồm các hạt đá và khống vật nhỏ và mịn. Cát hạt cĩ đường kính trung bình khoảng từ 0,0625 mm-2 mm. Thành phần chủ yếu của cát tại các mơi trường đất liền trong lục địa và các mơi trường khơng phải duyên hải khu vực nhiệt đới là silicat (đioxyt silic: SiO2).