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蜂窝状活性炭的吸附性能

发布时间:2020-01-09点击:

蜂窝状活性炭的吸附性能

蜂窝状活性炭的吸附性能主要取决于它的几个主要的材料参数和过程参数。

材料参数包括蜂窝状活性炭的吸附孔隙率、蜂窝结构的壁厚和碳的含量;

过程参数包括流体流速、吸附质的浓度、吸附潜能(吸附潜能取决于碳结构和吸附质的特征,如:分子量)。

吸附性能通常是由穿透曲线来表征的。穿透曲线是吸附后吸附质浓度与吸附前吸附质浓度的比值随时间变化的一个函数。当吸附后吸附质浓度与吸附前吸附质浓度的比值达到0.95时,所吸附的吸附质的总量就称为穿透容量,它取决于流体流速、吸附质浓度和蜂窝状活性炭中的碳含量等因素。

1、对蜂窝状活性炭来说,壁厚是一个非常重要的参数。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,则单位体积蜂窝状活性炭的碳含量也随之增加,从而可以提高吸附容量。这是因为壁厚增加,则蜂窝状活性炭中流体通道的截面积减少,这样真实的表面或体积流速也会增加,同时,吸附质与蜂窝状活性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。在给定的条件下,这个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壁的内部,而由此空出来的吸附位又可供连续吸附,因此厚壁蜂窝状活性炭应该具有更好的吸附效率和吸附容量。

通过实验室研究:成分和胞密度相问,但壁厚不同(分别为0.19mm和0.29mm)的蜂窝状活性炭作了吸附实验,吸附质为80ppm的丁烷、甲苯,实验发现壁厚的蜂窝状活性炭的吸附性能明显优于壁薄的蜂窝状活性炭。壁厚的蜂窝状活性炭的穿透容量为185mg,而壁薄的蜂窝状活性炭的穿透容量仅为127mg。

蜂窝状活性炭的吸附性能

2、在调整蜂窝状活性炭结构的时候,壁上的微孔孔隙率是一个重要的考虑因素。通过调整蜂窝状活性炭的成分,微孔孔隙率可以在10%-70%之间调整。

蜂窝状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的一对一方式进行吸附,而是吸附分子从吸附力强的、直径小的孔隙开始,逐渐地向直径大的孔隙开始,逐渐地向直径大的孔隙中填充,直至所有孔隙都充满吸附质的时候,变成饱和吸附状态为止。

一般认为,在吸附过程中,起主要作用的是微孔(孔径小于2nm),微孔对气体的吸附作用可分为三步:首先,是低压下对应孔壁吸附力的相互交叠作用而产生强烈的吸附作用;其次是由于微孔网状结构内部收缩而引起的分子扩散效应;最后,是对分子大小和形状的选择性,优先吸附单分子物质。

总的来说,影响蜂窝状活性炭吸附性能的因素有很多,比如:制作蜂窝状活性炭的原材料碳含量高低,灰分多少等因素,如需了解更多,请来电咨询我们。