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論文

活性碳物化特性對揮發性有機物吸附之影響

江右君

國立台灣大學 環境工程學研究所

1999

活性碳吸附為處理揮發性有機物污染之有效且具經濟效益的工程技術，而活性碳種類的選擇及其對揮發性有機物的平衡吸附量乃為吸附系統設計之核心。目前常用的吸附模式幾乎均為經驗或半經驗式，雖然在其適用範圍內通常可得到合理的估計值，但模式參數甚少考慮活性碳或吸附質本身的物化特性。本研究之主要目的即欲詳細瞭解活性碳的物化特性，評估其對揮發性有機物平衡吸附量的影響；進一步建議活性碳及揮發性有機物之吸附特性指標，並提出計算吸附模式參數之特性方程式，以有效預估平衡吸附量。 本研究選用來自泥炭、煙煤及椰殼所製之八種活性碳，和十種具危害性且需優先管制的揮發性有機物進行吸附實驗。活性碳物化特性的分析，乃參考文獻中建議的分析方法，包括比表面積、孔隙體積、密度、表面顯微鏡觀測、灰份含量、化學元素組成、含氧官能基及pH值等。活性碳吸附揮發性有機物之系統設計，乃依據ASTM建議的CCl4活性測定法。吸附量資料的整理，除了傳統的數學處理方式外，亦採用統計方法，相互比較驗證。 氮氣和氬氣的等溫吸附資料顯示：BET和D-R模式之參數均與活性碳之孔隙體積有關，而鹼性官能基含量和含氧量的差則為pH值的函數。本研究選用的活性碳中，泥炭活性碳：Sorbonorit 3和Norit Rx 3 Extra對於非極性或低極性VOCs通常具有較大的吸附量；而Unicarb則對極性較高之VOCs的吸附效果較顯著。由吸附溫度影響之研究結果，建議了活性碳Sorbonorit 3之吸附特徵曲線。統計分析結果發現：活性碳的比表面樍和孔隙體積，VOCs的沸點溫度、臨界溫度、蒸氣壓和揮發熱為影響吸附的主要因子。這些因子經無因次化後，形成吸附特性指標；並可作為吸附模式參數特性曲線之自變項。

活性炭吸附、揮發性有機物、表面物化特性、吸附特徵曲線、吸附特性指標、等溫吸附參數特性曲線

https://hdl.handle.net/11296/k8rh4e