โพแทสเซียม permanganate อลูมินาเป็นวัสดุการทำให้บริสุทธิ์และน้ำที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในการบำบัดก๊าซของเสียจากอุตสาหกรรมการทำให้บริสุทธิ์อากาศในร่ม, การบำบัดน้ำเสียและทุ่งนาอื่น ๆ . มันรวมคุณสมบัติออกซิเดชันที่แข็งแกร่งของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและการดูดซับสูงของอลูมินา บทความนี้จะวิเคราะห์หลักการทำให้บริสุทธิ์กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ข้อดีและข้อเสีย .
一 . หลักการทำให้บริสุทธิ์ของโพแทสเซียม permanganate อลูมินา
กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ของโพแทสเซียม permanganate อลูมินาส่วนใหญ่อาศัยผลเสริมฤทธิ์กันของการดูดซับและการออกซิเดชั่นซึ่งรวมถึงสองขั้นตอนสำคัญต่อไปนี้:
(1) การดูดซับทางกายภาพ: การเพิ่มคุณค่าของอลูมินา
อลูมินาเป็นวัสดุที่มีรูพรุนที่มีพื้นที่ผิวเฉพาะขนาดใหญ่ . มันสามารถดูดซับก๊าซที่เป็นอันตรายได้อย่างรวดเร็วในอากาศ (เช่นฟอร์มัลดีไฮด์, เบนซีน, ไฮโดรเจนซัลไฟด์, ฯลฯ .) หรือสารพิษในน้ำ
(2) ออกซิเดชันทางเคมี: การสลายตัวของโพแทสเซียม permanganate
โพแทสเซียม permanganate เป็นสารออกซิแดนท์ที่แข็งแกร่งที่สามารถรับปฏิกิริยารีดอกซ์ด้วยมลพิษที่ดูดซับบนพื้นผิวของอลูมินาย่อยสลายพวกมันเป็นสารที่ไม่เป็นอันตรายหรือมีสารพิษต่ำ . ตัวอย่างเช่น:
•ฟอร์มัลดีไฮด์ (HCHO) →ออกซิไดซ์ไปยังคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) และน้ำ (h₂o) .
•ไฮโดรเจนซัลไฟด์ (H₂s) →ออกซิไดซ์เป็นซัลเฟต (So₄²⁻) และน้ำ .
• btex (e . g . เบนซีนโทลูอีน) →ออกซิไดซ์ไปยังกรดคาร์บอกซิลิก
ตัวอย่างปฏิกิริยา:
HCHO +2 KMNO4 → CO2+H2 O +2 MNO2 +2 KOH
3H2 S +8 KMNO4 → 3K2 SO4 +8 MNO2 +2 H2 O +2
2. กระบวนการทำให้บริสุทธิ์ (ใช้การฟอกอากาศเป็นตัวอย่าง)
1. อากาศเข้าสู่อุปกรณ์การทำให้บริสุทธิ์: อากาศที่มีมลพิษเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์ที่ติดตั้งโพแทสเซียม permanganate อลูมินาบอลผ่านพัดลม .
2. การดูดซับมลพิษ: ฟอร์มัลดีไฮด์, h₂s, ฯลฯ . ถูกดูดซับโดยอลูมินาและเสริมบนพื้นผิว .}
3. การย่อยสลายออกซิเดชั่น: โพแทสเซียม permanganate ทำปฏิกิริยากับมลพิษและสลายตัวเป็นสารที่ไม่เป็นอันตราย (co₂, h₂o, ฯลฯ .) .}
4. การรักษาผลพลอยได้: mno₂ที่สร้างขึ้นอาจถูกฝากบนพื้นผิวของวัสดุและวัสดุตัวกรองจะต้องถูกแทนที่เป็นประจำ .
3. ปัจจัยที่มีผลต่อผลการทำให้บริสุทธิ์
•การโหลดโพแทสเซียม permanganate: ยิ่งโหลดมากเท่าใดความสามารถในการออกซิเดชั่นก็จะยิ่งแข็งแกร่งขึ้น แต่ควรหลีกเลี่ยง deliquescence .
•โครงสร้างรูขุมขนของอลูมินา: macropores ปรับปรุงการแพร่กระจายของก๊าซและ micropores ช่วยเพิ่มความสามารถในการดูดซับ .
•ความชื้นรอบข้าง: ความชื้นสูงเกินไปจะช่วยเร่งการสลายตัวของโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนตและความชื้น<60% is recommended.
•เวลาติดต่อ: ยิ่งอัตราการไหลของก๊าซลดลงเท่าไหร่ปฏิกิริยาก็ยิ่งขึ้น . มากขึ้น
4. ข้อดีและข้อเสียของโพแทสเซียม permanganate อลูมินา
✔ข้อดี
•สเปกตรัมในวงกว้าง: สามารถรักษามลพิษที่หลากหลาย (VOCs, ซัลไฟด์, โลหะหนักบางชนิด) .
•ไม่จำเป็นต้องใช้พลังงานเพิ่มเติม: แตกต่างจาก photocatalysis (เช่นtio₂) ซึ่งต้องการแสงอัลตราไวโอเลตมันสามารถทำงานได้ที่อุณหภูมิห้อง .
•ความเร็วในการตอบสนองที่รวดเร็ว: เมื่อเทียบกับการดูดซับคาร์บอนที่เปิดใช้งานมันจะลดลงอย่างละเอียดมากขึ้นและไม่ง่ายต่อการอิ่มตัว .
✖ข้อเสีย
•ชีวิตที่ จำกัด : โพแทสเซียม permanganate จะค่อยๆถูกใช้และจำเป็นต้องเปลี่ยนเป็นประจำ (โดยปกติ 3-6 เดือน) .}
•ความไวต่อความชื้น: สภาพแวดล้อมความชื้นสูงสามารถทำให้เกิดความล้มเหลวของวัสดุได้อย่างง่ายดาย .
•ปัญหาผลพลอยได้: การสะสมMno₂อาจปิดกั้นรูขุมขนและลดประสิทธิภาพ .
5. กรณีแอปพลิเคชันจริง
• A certain brand of air purifier: using potassium permanganate aluminum oxide + activated carbon composite filter element, formaldehyde removal rate>90% (ภายใน 1 ชั่วโมง) .
• Deodorization of sewage treatment plant: After using this material in the packing tower, the H₂S removal rate is> 85%.
โพแทสเซียม permanganate อลูมินaทำให้อากาศและน้ำชำระล้างอย่างมีประสิทธิภาพผ่านผลกระทบคู่ของ "การดูดซับ + ออกซิเดชัน" และเหมาะสำหรับบ้านอุตสาหกรรมและการแพทย์ . อย่างไรก็ตามชีวิตการบริการของมันได้รับผลกระทบอย่างมากจากความชื้นด้านสิ่งแวดล้อม ปรับปรุงโดยการปรับโครงสร้างวัสดุให้เหมาะสม (เช่นเทคโนโลยีการโหลดนาโน) .
ฉันหวังว่าบทความนี้จะช่วยให้คุณเข้าใจกลไกการทำให้บริสุทธิ์ของอลูมินาโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต! หากคุณมีคำถามเพิ่มเติมโปรดติดต่อเรา .