何為吸附劑,?就是可使活性成分附著在其顆粒表面,,使液態(tài)微量化合物添加劑變?yōu)楣虘B(tài)化合物,有利于實施均勻混合,。這篇文章將會詳細的為您介紹吸附劑相關(guān)內(nèi)容,。 一、吸附劑的選擇 如何選擇,、使用和評價吸附劑,,是吸附操作中必須解決的首要問題。一切固體物質(zhì)的表面,,對于流體都具有物理吸附的作用,,但合乎工業(yè)要求的吸附劑則應(yīng)具備如下一些要求: 1.具有大的比表面積 吸附劑的有效表面積包括顆粒的外表面積和內(nèi)表面積,而內(nèi)表面積總是比外表面積大得多,,例如硅膠的內(nèi)表面積達500㎡/g,活性炭的內(nèi)表面積達1000㎡/g,只有具有高度疏松結(jié)構(gòu)和巨大暴露表面積的孔性物質(zhì),,才能提供如此巨大的比表面積。
例如活性炭吸附二氧化硫(或氨)的能力,,遠大于吸附空氣的能力,,故活性炭能從空氣與二氧化硫(或氨)的混合氣體中優(yōu)先吸附二氧化硫(或氨),達到分離凈化廢氣的目的,。
吸附容量是指在一定的溫度,、吸附質(zhì)濃度下,單位質(zhì)量(或單位體積)吸附劑所能吸附的最大量,。吸附容量除與吸附劑表面積有關(guān)外,,還與吸附劑的孔隙大小、孔徑分布,、分子極性及吸附劑分子上官能團性質(zhì)等有關(guān),。吸附容量大,可降低處理單位流體所需的吸附劑用量,。 如果顆粒太大或不均勻,,易造成短路和流速分布不均,引起氣流返混降低吸附分離效率,;如果顆粒太小,,床層阻力過大,,嚴重時會將吸附劑帶出器外。同時吸附劑是在溫度,、濕度,、壓力等操作條件變化的情況下工作的,這就要求吸附劑有良好的機械強度和適應(yīng)性,。尤其是采用流化床吸附裝置,,吸附劑的磨損大,對機械強度的要求更高,,否則將破壞吸附正常操作,。 5.有足夠的熱穩(wěn)定性及化學(xué)穩(wěn)定性 6.有良好的再生性能 吸附劑在吸附后需再生使用,不間斷地進行吸附與再生操作,,再生效果的好壞往往是吸附技術(shù)能否使用的關(guān)鍵,,要求吸附劑再生方法簡單、再生活性穩(wěn)定,。7.吸附劑的來源廣泛,、價格低廉。實際中,,很難找到一種吸附劑能同時滿足上述所有要求,,因而在選擇吸附劑時要權(quán)衡多方面的因素。同時,,目前對吸附過程的實質(zhì)還了解得不十分清楚,,因而鑒別吸附劑吸附性能,,還只能依靠實驗測定和生產(chǎn)中考查,,尚不能從理論上推出。 二,、工業(yè)上常用的吸附劑 下面簡要介紹一些工業(yè)上常用的吸附劑,。 (一)活性氧化鋁和氧化鋁 活性氧鋁是由含水氧化鋁經(jīng)加熱脫水活化而制成,有粒狀,、片狀和粉狀,。它有良好的機械強度,可以在移動床中使用,?;钚匝趸X主要用于空氣或氣體的干燥,碳氫化合物或石油氣的濃縮,、脫硫,,焦爐氣精制,含氟廢氣的凈化等,。氧化鋁煉鋁廠直接用電解鋁的原料-氧化鋁吸附凈化煉鋁排放的含氟廢氣,,既凈化了廢氣,,又回收氟化氫作為電解鋁的原料。 活性炭是許多具有吸附性能的碳基物質(zhì)的總稱,,活性炭的主要成分是碳,。幾乎所有含碳的物質(zhì)如煤、木材,、鋸木,、骨頭、椰子殼,、果核,、核桃殼等,在低于873K下進行碳化,,所得殘?zhí)吭儆盟魵饣蜻^熱空氣進行活化處理(近來還有用氯化鋅,、氯化鎂、氯化鈣和硫酸代替蒸汽作活化劑)即可制得,。其中最好的原料是椰子殼,,其次是核桃殼和水果核等?;钚蕴孔魑絼┑挠猛旧鯊V,,可用于混合氣體中有機溶劑蒸氣(苯、甲苯,、二甲苯,、丙酮、乙醇,、乙醚,、甲醛等)的回收;烴類氣體的提濃分離,;空氣或其他氣體的脫臭,;廢水、廢氣(合有SO2,、NO2,、H2S、Cl2,、CS2,、CCL4等)的凈化處理?;钚蕴康娜秉c是它的可燃性,,因而使用溫度一般不能超過473K。 (三)硅膠 硅膠是一種堅硬多孔的固體顆粒,,其分子式為SiO2·H2O,其制備方法是將水玻璃(硅酸鈉)溶液用酸處理,,沉淀后得到硅酸凝膠,,再經(jīng)老化、水洗(去鹽),、干燥而得,。硅膠是工業(yè)上和實驗室常用的吸附劑,主要用于氣體或液體的干燥,、烴類氣體的回收,、廢氣(含SO2、NOx)凈化,。 (四)分子篩沸石 分子篩是一種人工合成的泡沸石,,具有多孔骨架的硅鋁酸鹽結(jié)晶體,與天然泡沸石一樣是水合鋁硅酸鹽的晶體,,其化學(xué)通式:Mex/n[(Al2O3)x(SiO2),]·mH2O,式中的x/n是價數(shù)n的金屬原子數(shù),。分子篩在結(jié)構(gòu)上有許多孔徑均勻的孔道與排列整齊的孔穴,這些孔穴不但提供了很大的比表面積,,而且它只允許直徑比孔徑小的分子進入,,故稱為分子篩。根據(jù)孔徑大小不同和SiO2與Al2O3分子比不同,,分子篩可分為不同的型號:3A(鈉Y),、4A(鈉A)、5A(鈣A),、10X(鈣X),、13X(鈉X)、Y(鈉Y),、鈉絲光沸石型等,。 分子篩與其他吸附劑比較,其優(yōu)點有: 1.吸附選擇性強 這是由于分子篩的孔徑大小整齊均一,,又是一種離子型吸附劑,,因此它能根據(jù)分子的大小及極性的不同進行選擇性吸附,; 2.吸附能力強 即使氣體的組成濃度很低,,仍然具有較大的吸附能力; 3.在較高的溫度下仍然具有較強的吸附能力 在相同溫度條件下,,分子篩的吸附容量較其他吸附劑大,。正是由于上述優(yōu)點,分子篩成為一種十分優(yōu)良的吸附劑廣泛應(yīng)用于基本有機化工和石油化工生產(chǎn)中,,解決了許多精餾和吸收操作難以解決的分離問題,。在環(huán)境保護的廢氣和廢水的凈化處理上也受到重視。在廢氣的凈化中,,分子篩可以從廢氣中選擇性地除去NO,、H2O,、CO2、CO,、CS2,、SO2、H2S,、NH3,、烴類、CCl4等有害氣態(tài)污染物,。 |
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