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影響活性炭氣相吸附的五個主要因素

作者:寧夏永瑞達(dá)炭素有限公司 日期:2021年11月19日

  活性炭有液體吸附和氣體吸附兩種類型,影響吸附的因素各不相同。當(dāng)物質(zhì)由液體汽化轉(zhuǎn)化為氣體時,體積變大;汽化后的液體物質(zhì)吸附到活性炭上后,體積減小,以幾乎等于原液體體積的狀態(tài)吸附。因此,可以認(rèn)為吸附類似于汽化的逆過程液化;影響液化的因素也有吸附影響。下面來講下影響活性炭氣相吸附的主要因素。

氣相吸附活性炭

  1、吸附體系的溫度

  氣體分子的熱運(yùn)動受溫度的形響。溫度高,氣體進(jìn)行分子的動能大,運(yùn)動發(fā)展速度快,不利于活性炭吸附;反之,低溫環(huán)境有利于通過吸附。當(dāng)吸附過程是可逆的物理吸附過程時遵循這一規(guī)律,在不可逆的化學(xué)吸附過程中,由于高溫有利于提高化學(xué)反應(yīng)速率,就會發(fā)生相反的情況。通常,氣相吸附中物理吸附較多,化學(xué)吸附較少。

  2、吸附質(zhì)的沸點(diǎn)和臨界溫度

  沸點(diǎn)和臨界溫度高的物質(zhì)通常容易吸附,隨著沸點(diǎn)和臨界溫度的升高,活性炭對其吸附量增加。

  3、吸附質(zhì)的壓力

  吸附質(zhì)的相對壓力提高,吸附量增加;反之,吸附量減少,吸附質(zhì)的壓力大小對其在活性炭上的吸附量有直接的影響。但是,在相同的相對經(jīng)濟(jì)壓力下,活性炭對不同進(jìn)行吸附質(zhì)的吸附量隨吸附質(zhì)的性質(zhì)企業(yè)而異。

  4、吸附質(zhì)分子的大小

  一般來說,當(dāng)吸附質(zhì)壓力較低時,活性炭的吸附能力隨著分子量的增加而增加。例如,當(dāng)壓力小于0.13kpa時,活性炭對醚類物質(zhì)吸附量,由大到小的順序是二丙基醚、二乙基醚、二甲基醚。但是,當(dāng)壓力增加到一定程度時,該順序會變成二甲基醚、二乙基醚、二丙基醚。

  應(yīng)當(dāng)指出,吸附量的順序可能會有所不同,這取決于吸附單位是質(zhì)量還是摩爾數(shù)的吸附質(zhì)。例如,某種生物活性炭對四氯化碳和三氯甲烷的吸附量,以克為單位可以表示時,前者比后者大;而用不同摩爾質(zhì)量表示時,兩者卻幾乎都是相等。

  此外,當(dāng)活性炭的種類進(jìn)行不同,孔徑主要分布不同時,吸附質(zhì)分子結(jié)構(gòu)大小對吸附的影響發(fā)展?fàn)顩r也不一樣。因此,在實(shí)際應(yīng)用中,有必要根據(jù)吸附質(zhì)的分子大小來選擇合適的活性炭。

氣相吸附活性炭

  5、多種氣體吸附質(zhì)共存

  活性炭進(jìn)行吸附方式多種不同氣體通過吸附質(zhì)共存的混合氣體時,對單獨(dú)管理存在時吸附量大的組分的吸附量仍然大,反之也然。然而,活性炭對混合氣體中某一組分的吸附量通常小于單獨(dú)存在時的吸附量。

  在實(shí)際的吸附系統(tǒng)中,遇到的往往是混合氣體,當(dāng)活性炭吸附的一個組分很少時,可以忽略不計。如常溫下用活性炭進(jìn)行吸附材料回收利用空氣中的有機(jī)溶劑時,便可以通過忽略對空氣的吸附量。

  這些是影響活性炭在氣相中吸附過程的五個主要因素。在實(shí)際應(yīng)用中,應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的活性炭,調(diào)整一些因素,以取得較好的應(yīng)用處理效果。讓活性炭得到更合理的應(yīng)用,發(fā)揮其更大價值。