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在動態(tài)條件下,完成對蒸汽的脫除,要求活性炭不僅要有一定的吸附容量,khd3yd而且還要有一定的吸附速度。如果只有大的吸附容量而無一定的吸附速度,當(dāng)蒸氣與其短暫接觸時就來不及被吸附而穿透活性炭層,反之,
活性炭物理吸附的過程和步驟
物質(zhì)在固體表面上或微孔容積內(nèi)積聚的現(xiàn)象叫吸附。混合物通過某種設(shè)備后,其中部分物質(zhì)被去除的現(xiàn)象叫過濾。就室內(nèi)空氣來說,經(jīng)過活性炭后,部分有害物質(zhì)被去除,活性炭起過濾作用;而就部分有害物質(zhì)來說,活性炭則起吸附作用。
吸附過程分為物理吸附和化學(xué)吸附兩種。物理吸附單純靠分子間的引力把吸附質(zhì)吸附在吸附劑表面。物理吸附是可逆的,降低氣相中吸收質(zhì)分壓力,提高吸附溫度,吸附質(zhì)會迅速解吸,而不改變其化學(xué)成分。化學(xué)吸附具有很高的選擇性,一種吸附劑只對特定的物質(zhì)有吸附作用。化學(xué)吸附是不可逆的,吸附后被吸附質(zhì)已發(fā)生變化,改變了原來的特性。
物理吸附過程可分為以下幾個步驟:(a)污染氣體通過吸附邊界層,污染氣體的分子可能被吸附,也可能被從活性炭表面帶走,這取決于該成分在載氣和邊界層中氣體里的濃度差值,該值決定著吸附的強弱。當(dāng)污染空氣通過活性炭時,一些有害氣體的濃度差值很大,所以被吸附下來,而空氣中的固有成分由于濃度差基本為低,所以正常通過,而一些顆粒(如煙塵)由于過大,直接被留在大孔和中孔中。當(dāng)有害氣體的濃度差為低時,活性炭失效,需重新活化。(b)被吸附的分子向微孔擴散。(c)該分子被牢牢的綁扎在吸附劑表面。
以上三個步驟在化學(xué)反應(yīng)中也必然發(fā)生。化學(xué)吸附中,吸附劑與吸附質(zhì)結(jié)合比較牢固,必須在高溫下才能脫附。化學(xué)吸附比物理吸附推動力更大,結(jié)合更牢固,所以對毒性很強的污染物,用化學(xué)吸附更安全。
總的來說,當(dāng)某一吸附質(zhì)與吸附劑的表面接觸時,到底是發(fā)生物理吸附還是化學(xué)吸附,要取決于吸附劑表面的反應(yīng)性、吸附質(zhì)的性質(zhì)、溫度和其他因素。其實這兩種吸附不是截然分開的,需看分子力和化學(xué)鍵誰是主要的。
在動態(tài)條件下,完成對蒸汽的脫除,要求活性炭不僅要有一定的吸附容量,khd3yd而且還要有一定的吸附速度。如果只有大的吸附容量而無一定的吸附速度,當(dāng)蒸氣與其短暫接觸時就來不及被吸附而穿透活性炭層,反之,若只有大的吸附速度,而無一定的吸附量,脫除量也是很小的。通常認為,活性炭脫除空氣中的蒸氣包括以下一個或多個階段:
(1)外擴散。空氣中的氣體或蒸氣向顆粒的整個表面擴散;
(2)內(nèi)擴散。氣體或蒸氣分子向活性炭大孔內(nèi)部(或沿大孔表面)的擴散;
(3)顆粒內(nèi)表面對分子的吸附;
(4)被吸附的蒸氣與活性炭或被吸附氧、水或浸漬劑之間的反應(yīng)。
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