常用的工業(yè)廢氣處理中吸附劑——活性炭的種類
目前工業(yè)廢氣處理中常用的吸附劑主要有活性炭、活性氧化鋁、硅膠和分子篩。這里也附帶介紹幾種其他吸附劑和吸附劑浸漬(改性)。由于活性炭是工業(yè)及環(huán)境保護(hù)上最常用的吸附劑,所以在這里為您重點(diǎn)介紹。今天為您先介紹一下活性炭的種類。
活性炭是許多具有吸附性能的碳基物質(zhì)的總稱。活性炭種類較多按原料來(lái)源主要分為三大類:煤質(zhì)炭、果売類和木質(zhì)類。世界各國(guó)生產(chǎn)的活性炭品種多達(dá)數(shù)千種,其中許多品種為專用炭,如用于脫色、脫臭和脫除有害組分的制藥、制糖、味精、治金、化工和環(huán)保等用炭。以用于從氯化浸出礦漿中吸附回收金、銀的專用椰殼炭而言,現(xiàn)今各國(guó)也有幾十個(gè)牌號(hào)。
活性炭的原料是幾乎所有的含碳物質(zhì),如煤、木材、骨頭、果核、堅(jiān)硬的果殼(如椰殼、核桃殼等),以及廢紙漿、廢樹(shù)脂等,將這些含碳物質(zhì)在低于878K下進(jìn)行炭化,再用水蒸氣或熱空氣進(jìn)行活化處理,還有用氯化鋅、氯化鎂、氯化鈣、磷酸來(lái)代替熱蒸汽作活化劑的?;钚蕴拷?jīng)過(guò)活化處理,比表面積一般可達(dá)700~1000m2/g,具有優(yōu)異和廣泛的吸附能力。炭分子篩是新近開(kāi)發(fā)的一種孔徑均一的分子篩型活性炭新品種,孔徑一般在100nm以下,具有良好的選擇性吸附能力。
普通活性炭又分為顆粒狀活性炭(粒炭)、蜂窩活性炭和粉狀活性炭(粉炭),氣體吸附多用粒炭或蜂窩炭,因其阻力小,而粉炭多用于水處理和液體的脫色處理。
近年來(lái)出現(xiàn)的活性碳纖維,是一種新型的高性能活性炭吸附材料,它是利用超細(xì)纖維如黏膠絲、酚醛纖維或腈綸纖維等制成氈狀、繩狀、布狀等,經(jīng)高溫(1200K以上)炭化,用水蒸氣活化后制成的。黏膠纖維價(jià)格較低,酚醛纖維價(jià)格較高?;钚蕴祭w維的比表面積大,有的可高達(dá)2500m2/g,密度小(5~15kg/m3),微孔多而均勻。普通顆?;钚蕴靠讖讲痪?,除小孔外,還有0.01~0.1pm的中孔和0.5~5m的大孔,而活性碳纖維不但孔隙率較大,而且孔徑比較均一,絕大多數(shù)為0.0015~0.003gm的小孔和中孔,因而吸附容量大,而且,由于活性碳纖維的微孔直接通向外表面,吸附質(zhì)分子內(nèi)擴(kuò)散距離較短,所以吸附和脫附速度高,殘留量少,因而使用壽命長(zhǎng)。正是由于活性碳纖維具有這些結(jié)構(gòu)特征,對(duì)各種無(wú)機(jī)和有機(jī)氣體、水溶液中的有機(jī)物、重金屬離子等具有較大的吸附容量和較快的吸附速度,其吸附能力比一般的顆?;钚蕴扛?~10倍,特別是對(duì)于一些惡臭物質(zhì)的吸附量比顆粒活性炭要高出40倍左右。
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