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活性炭吸附劑
活性炭吸附劑
目前工業上常用的吸附劑主要有活性炭、活性氧化鋁、硅膠和分子篩等。
工業吸附劑之活性炭是許多具有吸附性能的碳基物質的總稱，木炭可以被認為是一種吸附能力很低的活性炭。活性炭的原料是幾乎所有的含碳物質。如煤、木材、骨頭、果核、堅硬的果殼以及廢紙漿、廢樹脂等，將這些含碳物質在低于878K下進行炭化，再用水蒸氣或熱空氣進行活化處理。還有用氯化鋅、氯化鎂、氯化鈣、磷酸來代替熱蒸汽作活化劑的。活性炭經過活化處理，比表面積一般可達700～1000m2／g，具有優異和廣泛的吸附能力。炭分子篩是新近開發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，具有良好的選擇吸附能力。普通活性炭又分為顆粒狀活性炭(粒炭)和粉狀活性炭(粉炭)，氣體吸附多用粒炭，因其阻力小，而粉炭多用于液體的脫色處理。
活性炭是一種非極性吸附劑，具有疏水性和親有機物質的性質，它能吸附絕大部分有機氣體，如苯類，醛酮類、醇類、烴類等以及惡臭物質，因此，活性炭常被用來吸附和回收有機溶劑和處理惡臭物質。同時由于活性炭的孔徑范圍寬，即使對一些極性吸附質和一些特大分子的有機物質，仍然表現出它的優良的吸附能力，如在SO2、NOx、Cl2、H2S、CO2等有害氣體治理中，有著廣泛的用途。因此，在吸附操作中，活性炭是一種首選的優良吸附劑。
近年來出現的纖維活性炭，是一種新型的高性能活性炭吸附材料。它是利用超細纖維如黏膠絲、酚醛纖維或腈綸纖維等制成氈狀、繩狀、布狀等，經高溫(1200K以上)炭化，用水蒸氣活化后形成的。纖維活性炭的表面積大，有的可高達1700m2／g，密度小(5～15kg／m3)，微孔多而均勻。普通顆粒活性炭孔徑不均一，除小孔外，還有0．01～0．1μm的中孔和0．5～5μm的大孔，而纖維活性炭不但孔隙率較大，而且孔徑比較均一，絕大多數為0．0015～0．003μm的小孔和中孔，因而吸附容量大，而且，由于纖維活性炭的微孔直接通向外表面，吸附質分子內擴散距離較短，所以吸附和脫附速率高，殘留量少，因而使用壽命長。正是由于纖維活性炭具有這些結構特征，對各種無機和有機氣體、水溶液中的有機物、重金屬離子等具有較大的吸附容量和較快的吸附速率，其吸附能力比一般的活性炭高出1～10倍，特別是對于一些惡臭物質的吸附量比顆粒活性炭要高40倍左右。
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