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蜂窩活性炭的吸附性能

來源:廣州市怡森環(huán)保設(shè)備有限公司   2024年11月28日 07:18   14

蜂窩活性炭的吸附性能


  蜂窩活性炭的吸附性能主要取決于它的幾個(gè)主要材料參數(shù)和過程參數(shù)薯酝,材料參數(shù)包括炭的吸附孔隙率半沽、蜂窩狀結(jié)構(gòu)的壁厚和炭的含量;過程參數(shù)包括流體流速吴菠、吸附質(zhì)的濃度者填、吸附能。
  對于蜂窩活性炭宏觀結(jié)枃來說,壁厚是一個(gè)非常重要的參數(shù),提高它蜂窩活性炭的吸附效率可以通過調(diào)整其壁厚做葵。圖1所示在孔隙率相同的情況下,壁厚增加,則單位體積蜂窩的炭含量也隨之增加,從而可以提高吸附容量占哟。這是由于壁厚增大,蜂窩中流體通道的截面積減少,這樣真實(shí)的表面或體積流速也會(huì)增大。同時(shí),也會(huì)提高吸附質(zhì)與炭之間的接觸效率,這兩者之間存在一個(gè)平衡關(guān)系翠墩。在給定的條件下,這個(gè)平衡關(guān)系將決定吸附增加還是減少,如果吸附質(zhì)以較高的擴(kuò)散速度擴(kuò)散到蜂窩壁的內(nèi)部,由此空出來的吸附位又可連續(xù)吸附,因此厚壁蜂窩應(yīng)該具有更好的吸附效率和吸附容量谴童。

圖1孔徑與孔容的關(guān)系圖

  對于蜂窩活性炭的微觀結(jié)構(gòu)而言,微孔的數(shù)目是一個(gè)比較重要的參數(shù)毫例。蜂窩活性炭的吸附是由于孔隙表面上存在著一定的附著點(diǎn),但并不是吸附分子與吸附點(diǎn)的一對一方式進(jìn)行吸附谒酌,而是吸附分子從吸附力強(qiáng)的、直徑小的空隙即微孔開始惹捡,逐漸地向直徑大的空隙填充,直至所有空隙都充滿吸附質(zhì)尼送,變成飽和吸附狀態(tài)為止男赴。一般認(rèn)為在吸附過程中,起主要作用的是微孔(孔徑小于2nm)鸭荡。微孔對氣體的吸附作用可分為三步:

  首先是低壓下對應(yīng)孔壁吸附力的相互交疊作用而產(chǎn)生強(qiáng)烈的吸附作用垄减;

  其次是由于微孔網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)部收縮而引起的分子擴(kuò)散效應(yīng);

  最后是對分子大小和形狀的選擇性,優(yōu)先吸附單分子物質(zhì)稻猜。在調(diào)整蜂窩活性炭結(jié)構(gòu)的時(shí)候牙枕,壁上的微孔孔隱率是一個(gè)重要的考慮因素。蜂窩炭微孔孔隙率可以在10%-70%調(diào)整坦康,但需要通過調(diào)整蜂窩活性炭的成分竣付。

  調(diào)整孔時(shí)需要注意的是诡延,吸附容量不僅與微孔的比表面積有關(guān),也與微孔容積有關(guān)古胆,隨著活化的溫度上升肆良,微孔不斷發(fā)展,微孔容積不斷增加逸绎,當(dāng)活化過度時(shí)惹恃,微孔和中孔被擴(kuò)大為大孔時(shí),蜂窩活性炭的吸附性能反而下降棺牧。

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