技术文章 / article 您的位置:网站首页 > 技术文章 > 活性炭的溴化还原应用

活性炭的溴化还原应用

发布时间: 2021-11-29  点击次数: 30次

  活性炭通过称为吸附的方法从水中除去有机化合物的能力是的,通过各种化学反应除去氯和氯胺,并且用作通用过滤介质。然而,其用于还原溴酸盐的用途尚不清楚。现在技术员研究了活性炭的多种使用,大部分已经缔结的活性炭不是一个经济有效的解决方案。然而,这些技术员没有意识到活性炭验证方法的局限性,或者不是所有的活性炭都是相似的,特别是经过改性强化后的活性炭。

  反应原理

活性炭的溴化还原应用

  溴酸盐(BrO3-)是由臭氧与天然溴在饮用水中反应形成的消毒副产物。虽然使用标准氯化消毒不可能形成溴酸盐,但有一些证据表明,商业上可获得的次氯酸钠溶液可能含有溴酸盐作为污染物。溴酸盐是一种高毒性物质,导致不可逆的肾衰竭,耳聋和死亡。因此,一些环保机构已将10μg/ L为饮用水中可接受浓度或污染物水平(MCL)。

  饮用水中溴酸盐形成的重要前体是溴化物。饮用水中的平均溴化物浓度约为100μg/ L。由于溴酸盐为63%溴化物,所以在臭氧化时,仅需6.3微克/升的溴化物就需要转化为溴酸盐,超过MCL。地下水中溴的天然来源是沉积岩中的盐水侵入和溴化物溶解。溴通常在饮用水中以次溴酸(HOBr-)或次溴酸盐(OBr-)的形式存在。当暴露于臭氧化时,溴离子容易被氧化成溴水溶液。除溴酸盐外,

  为了了解溴酸钠的形成,需要对臭氧分解的必要理解。臭氧可以 在形成副产物中发挥直接(分子臭氧途径)或间接(羟基自由基途径)氧化作用。臭氧与溴离子直接反应形成次溴酸盐和氧气。

  O3 + Br- O2 + OBr-

  然后两个臭氧分子与次溴酸盐直接反应形成溴酸盐和氧气。或者,次溴酸盐可以与通过破坏臭氧产生的多个羟基自由基反应。

  2O3(或OH *)+ OBr- 2 O2 + BrO3

  这些反应是广义的,而不一定是平衡的,但是它们对溴酸盐形成中的作用机制给出了很好的概述。

  活性炭的溴化还原研究

  很多技术员已经研究了使用活性炭去除或还原溴酸盐,迄今为止的数据各不一致,在某些情况下,由于用于确定活性炭适用性的技术而导致产生误导,明显的是,活性炭排放筛选过程被忽视,这导致了关于在此应用中使用活性炭的概括。

  然而,在表面性质对溴酸盐去除的影响,根据数据显示表面性质可以并且确实影响溴酸盐去除性能。其他应用如液相中的氯胺除去和硫化氢和二氧化硫在气相中的氧化也已显示受表面性质的影响。生产的催化性能和吸附性能的市售活性炭确实存在,并且已经研究了溴酸盐还原。但是,由于测试条​​件,这些数据是误导性的。

活性炭净化溴酸盐

  活性炭溴酸还原的应用-反应动力学

  使用差示反应器进行测试以确定标准煤质活性炭和催化增强活性炭的反应速率。典型的活性炭特性反应速率数据显示反应遵循一级反应,更重要的是数据显示催化增强活性炭的反应速率比标准活性炭快3.4倍。

  水的分析证实溴酸盐破坏的反应产物是溴化物。催化增强活性炭的反应速度越快,可使更短的接触时间系统被设计用于全面的使用。实验设计研究表明,典型的性能如碘值不能用于预测溴酸盐还原性能,然而,通过过氧化物数量测定的催化活性可用于确定更适用的活性炭。

  活性炭-现实世界应用差示反应器研究可用于测定反应速率。然而,需要进行全面测试来验证数据。关于减少溴酸盐的研究已经采用了快速小规模柱试验(RSSCT)程序,其被设计用于吸附应用,并且不能很好地转化为存在不同的去除机理如氧化/还原或离子交换的应用。使用实际的粒径活性炭和全尺寸的接触时间进行柱研究以验证性能。使用30分钟接触时间和催化增强的活性炭研究表明,溴酸盐可以从平均值110ppb的溴酸盐平均降低到平均小于5ppb。

  活性炭实验结果:

  差示反应器研究表明溴化物还原反应为溴化物为一级。显示标准活性炭性能如碘值不能用于表明溴酸盐还原性能。通过过氧化物数量测定的催化活性炭确实给出了溴酸盐还原性能的一些迹象。研究数据显示活性炭可用于将溴酸盐还原成可接受的水平。

联系我们

contact us

咨询电话

18814128648

扫一扫,关注我们

返回顶部