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简述蜂窝活性炭的吸附特性及应用领域

时间:2020年4月3日 浏览次数:185次 来源:宁夏永瑞达炭素有限公司

       随着人们对环境的重视,活性炭也受到越来越多人的关注,蜂窝活性炭作为新型活性炭产品,经过数年的发展,其强度、形状以及成本等方面都有了很大地改进,它将活性炭和蜂窝状结构各自的特点整合于一体,因此,它在气体净化、储存以及催化载体等领域,有着巨大的应用前景。
       蜂窝活性炭的吸附特性
       蜂窝活性炭的吸附性能主要取决于材料参数和过程参数。材料参数包括炭的吸附孔隙率、含量和蜂窝结构的壁厚,过程参数包含流体流速、吸附质的浓度、吸附潜能,其中吸附潜能取决于碳结构和吸附质的特征参数。

蜂窝活性炭
       蜂窝活性炭的吸附性能通常是由穿透曲线来表征的,穿透曲线是吸附前后吸附质浓度的比值随时间变化的一个函数。当吸附前后吸附质浓度比达到0.95时,蜂窝活性炭所吸附的吸附质的总量称为它的穿透容量,穿透容量的大小取决于流体流速、吸附质浓度和蜂窝中的含碳量等因素。
       从蜂窝活性炭的宏观结构来说,壁厚是十分重要的参数,可以通过改变壁厚来提高它的吸附效率。在孔隙率相同的情况下,壁厚增加,则单位体积蜂窝的含碳量也随之增加,从而可以提高吸附容量。这是因为壁厚增加,则蜂窝中流体通道的截面积减少,这样真实的表面或体积流速会增加,同时,吸附质与炭之间的接触效率也会提高,这两者之间存在一个平衡关系。
       在既定的条件下,上述平衡关系将决定吸附效率是增加还是减少,如果吸附质以较高的扩散速度扩散到蜂窝内部,而由此空出来的吸附位又可提供连续吸附,因此壁厚蜂窝活性炭应该具有更好的吸附效率和吸附容量。
       蜂窝活性炭是活性炭的一种,从蜂窝活性炭的微观结构来说,微孔数量同样是重要的参数,蜂窝活性炭的吸附是由于孔隙表面上存在着一定的附着点,但并不是吸附分子与吸附点一一对应的方式进行吸附,而是吸附分子从吸附力强、直径小的孔隙开始,逐渐向直径大的空隙中填充,直至所有孔隙都充满吸附质,达到饱和吸附状态为止。在调整蜂窝活性炭的结构的时候,可以通过调整蜂窝活性炭的成分,以改变微孔孔隙率。

颗粒活性炭
       蜂窝活性炭用途
       蜂窝活性炭综合了活性炭和蜂窝载体的优点,而且与颗粒活性炭等其它活性炭相比,其优点在于使用中处理流体的压力损失小。基于这些优点,蜂窝活性炭被广泛用于气体净化、储存以及用做催化剂或催化剂载体等领域。
       1.气体净化方面:目前,利用蜂窝活性炭来净化的气体主要有甲苯、丁烷、丁酮、乙酸乙酯、二甲苯等气体。
       2.气体储存方面:气体储存,特别是天然气和二氧化碳气体的储存,对于发展清洁能源和保护环境,具有十分重要的作用。自上世纪50年代起,便开始筛选适用于天然气储存的多孔材料吸附剂,目前多孔炭质吸附剂蜂窝活性炭是工业化应用前景广泛的储存材料。
       3.催化方面:在催化领域,蜂窝活性炭主要应用于烟气的脱硫,在蜂窝活性炭载体上负载锰、钒、钨等贵金属氧化物能够增强其对氮氧化合物的去除能力。

       综上所述,蜂窝活性炭有着很强的吸附能力,因此它能运用到气体净化、储存以及催化剂或催化剂载体等领域,相信在不久的将来,随着蜂窝活性炭厂家对其结构和性能不断深入的认识和研究,它将被应用到其他更广泛的领域中。