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活性炭化學(xué)過(guò)濾器知識(shí)介紹

[2014/8/20]

  化學(xué)過(guò)濾器清除空氣中的化學(xué)氣體污染物,以滿(mǎn)足微電子、核工業(yè)、制藥、化工、環(huán)保、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、輕工業(yè)等行業(yè)的需求。

  工業(yè)發(fā)展和城市擴(kuò)大,大氣中的有害氣體濃度增加;技術(shù)進(jìn)步和生活改善,人們對(duì)純凈空氣的要求提高。對(duì)化學(xué)過(guò)濾器的需求逐漸增加。

  目前的化學(xué)過(guò)濾器多為活性炭過(guò)濾器。

  吸附原理

  活性炭有選擇性地吸附氣體,而不是機(jī)械地“過(guò)濾”雜質(zhì)。

  活性炭表面有大量微孔,其中絕大部分孔徑小于500A(1A=10-10m)。單位材料微孔的總內(nèi)表面積稱(chēng)“比表面積”,比表面積可高達(dá)700~2300m2/g。

  涉及吸附時(shí),空氣中的有害氣體稱(chēng)“吸附質(zhì)”,活性炭為“吸附劑”。由于分子間的引力,吸附質(zhì)粘到微孔內(nèi)表面。若伴有化學(xué)反應(yīng),稱(chēng)化學(xué)吸附,否則為物理吸附。

  在吸附質(zhì)被吸附劑吸附的同時(shí),也會(huì)有部分吸附質(zhì)脫離吸附劑,稱(chēng)“脫附”。使用中,吸附能力會(huì)不斷減弱,脫附增加,增加到某一程度,活性炭報(bào)廢。

  有時(shí),加熱或用水蒸汽熏蒸可使吸附質(zhì)脫離吸附劑,使活性炭再生。

  活性炭材料

  活性炭材料分顆粒炭、纖維炭。

  傳統(tǒng)的顆粒活性炭有煤質(zhì)炭、木質(zhì)炭、椰殼炭、骨炭。有時(shí),顆粒炭被制成粉末,粘在其它多孔材料上,再加工成型。

  纖維活性炭由含碳有機(jī)纖維制成。它的孔徑小(<50A)、吸附容量大、吸附快、再生快。常用纖維基材有酚醛、植物纖維、聚丙烯腈、瀝青。

  活性炭吸附性能

  吸附容量 ─ 對(duì)某種氣體,單位活性炭所能吸附的最大量稱(chēng)“吸附容量”。不同材料,或吸附不同氣體,吸附容量不同。

  滯留時(shí)間 ─ 氣流穿過(guò)活性炭層的時(shí)間稱(chēng)“滯留時(shí)間”。滯留時(shí)間越長(zhǎng),吸附越充分。為保持足夠的滯留時(shí)間,炭層要足夠厚,過(guò)濾風(fēng)速不能太高。

  使用壽命 ─ 新的活性炭吸附效率高,使用中效率不斷衰減,當(dāng)過(guò)濾器下游有害物濃度接近允許范圍時(shí),過(guò)濾器報(bào)廢。報(bào)廢前的使用時(shí)間為使用壽命,也稱(chēng)“穿透時(shí)間”。

  選擇性 ─ 一般說(shuō)來(lái),分子量大或沸點(diǎn)高的氣體易吸附;揮發(fā)性有機(jī)氣體比無(wú)機(jī)小分子氣體易吸附;化學(xué)吸附比物理吸附選擇性強(qiáng)。活性炭經(jīng)化學(xué)浸漬后,增加對(duì)特定氣體的吸附能力。

  活性炭過(guò)濾器的選用

  影響活性炭過(guò)濾器吸附效率和使用壽命的主要因素有:污染物的種類(lèi)和濃度,氣流的溫度、壓力、相對(duì)濕度、滯留時(shí)間。

  實(shí)際選用時(shí),要根據(jù)污染物種類(lèi)、濃度和處理風(fēng)量等條件,確定活性炭的種類(lèi)和過(guò)濾器形式。

  通過(guò)監(jiān)測(cè)過(guò)濾器前后污染物濃度變化,可以判定活性炭是否應(yīng)更換。但目前國(guó)內(nèi)尚無(wú)方便實(shí)用的監(jiān)測(cè)手段,因此,用戶(hù)只能按規(guī)定周期或憑經(jīng)驗(yàn)決定活性炭過(guò)濾器的使用壽命。

  使用過(guò)程中,活性炭過(guò)濾器阻力不變,但重量會(huì)增加,有經(jīng)驗(yàn)的專(zhuān)業(yè)人員可根據(jù)重量變化確定過(guò)濾器的使用壽命。

  活性炭過(guò)濾器的上下游均應(yīng)有好的除塵過(guò)濾器,其效率規(guī)格應(yīng)不低于F7。上游過(guò)濾器防止灰塵堵塞活性炭材料;下游過(guò)濾器濾除活性炭本身的發(fā)塵。

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