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常用的工业吸附剂

日期:2012年05月25日 | 00:10 作者:河南铭泽科技 浏览:

    目前工业上常用的吸附剂主要有活性炭、活性氧化铝、硅胶和分子筛等。活性炭是许多具有吸附性能的碳基物质的总称,木炭可以被认为是一种吸附能力很低的活性炭。活性炭的原料是几乎所有的含碳物质。如煤、木材、骨头、果核、坚硬的果壳以及废纸浆、废树脂等,将这些含碳物质在低于878K下进行炭化,再用水蒸气或热空气进行活化处理。还有用氯化锌、氯化镁、氯化钙、磷酸来代替热蒸汽作活化剂的。活性炭经过活化处理,比表面积一般可达700~1000m2/g,具有优异和广泛的吸附能力。炭分子筛是新近开发的一种孔径均一的分子筛型活性炭新品种,孔径一般在100nm以下,具有良好的选择吸附能力。普通活性炭又分为颗粒状活性炭(粒炭)和粉状活性炭(粉炭),气体吸附多用粒炭,因其阻力小,而粉炭多用于液体的脱色处理。活性炭是一种非极性吸附剂,具有疏水性和亲有机物质的性质,它能吸附绝大部分有机气体,如苯类,醛酮类、醇类、烃类等以及恶臭物质,因此,活性炭常被用来吸附和回收有机溶剂和处理恶臭物质。同时由于活性炭的孔径范围宽,即使对一些极性吸附质和一些特大分子的有机物质,仍然表现出它的优良的吸附能力,如在SO2、NOx、Cl2、H2S、CO2等有害气体治理中,有着广泛的用途。因此,在吸附操作中,活性炭是一种首选的优良吸附剂。近年来出现的纤维活性炭,是一种新型的高性能活性炭吸附材料。它是利用超细纤维如黏胶丝、酚醛纤维或腈纶纤维等制成毡状、绳状、布状等,经高温(1200K以上)炭化,用水蒸气活化后形成的。纤维活性炭的表面积大,有的可高达1700m2/g,密度小(5~15kg/m3),微孔多而均匀。普通颗粒活性炭孔径不均一,除小孔外,还有0.01~0.1μm的中孔和0.5~5μm的大孔,而纤维活性炭不但孔隙率较大,而且孔径比较均一,绝大多数为0.0015~0.003μm的小孔和中孔,因而吸附容量大,而且,由于纤维活性炭的微孔直接通向外表面,吸附质分子内扩散距离较短,所以吸附和脱附速率高,残留量少,因而使用寿命长。正是由于纤维活性炭具有这些结构特征,对各种无机和有机气体、水溶液中的有机物、重金属离子等具有较大的吸附容量和较快的吸附速率,其吸附能力比一般的活性炭高出1~10倍,特别是对于一些恶臭物质的吸附量比颗粒活性炭要高40倍左右。
    活性氧化铝是将含水氧化铝(如铝土矿)在严格控制的加热速率下于773K加热制成的多孔结构的活性物质。根据结晶构造,氧化铝可分为α型和γ型。具有吸附活性的主要是γ型,尤其是含一定结晶水的γ-氧化铝,吸附活性很高。晶格类型的形成主要取决于焙烧温度,若三水铝石在773~873K温度下焙烧,所得氧化铝即为含有结晶水的γ型活性氧化铝,温度超过1173K,开始变成α型氧化铝,吸附性能急剧下降。活性氧化铝是一种极性吸附剂,无毒,对水的吸附容量很大,常用于高湿度气体的吸湿和干燥。它还用于多种气态污染物,如SO2、H2S、含氟废气、NOx以及气态碳氢化合物等废气的净化。活性氧化铝机械强度好,可在移动床中使用,并可作催化剂的载体。而且它对多数气体和蒸气是稳定的,浸入水或液体中不会溶胀或破碎。循环使用后其性能变化很小,因此使用寿命长。