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蜂窩活性炭的吸附性能

來源：廣州市怡森環保設備有限公司 2024年11月28日 07:18 15

蜂窩活性炭的吸附性能

　　蜂窩活性炭的吸附性能主要取決于它的幾個主要材料參數和過程參數，材料參數包括炭的吸附孔隙率、蜂窩狀結構的壁厚和炭的含量；過程參數包括流體流速、吸附質的濃度、吸附能。
　　對于蜂窩活性炭宏觀結枃來說,壁厚是一個非常重要的參數,提高它蜂窩活性炭的吸附效率可以通過調整其壁厚。圖1所示在孔隙率相同的情況下,壁厚增加,則單位體積蜂窩的炭含量也隨之增加,從而可以提高吸附容量。這是由于壁厚增大,蜂窩中流體通道的截面積減少,這樣真實的表面或體積流速也會增大。同時,也會提高吸附質與炭之間的接觸效率,這兩者之間存在一個平衡關系。在給定的條件下,這個平衡關系將決定吸附增加還是減少,如果吸附質以較高的擴散速度擴散到蜂窩壁的內部,由此空出來的吸附位又可連續吸附,因此厚壁蜂窩應該具有更好的吸附效率和吸附容量。

圖1孔徑與孔容的關系圖

　　對于蜂窩活性炭的微觀結構而言，微孔的數目是一個比較重要的參數。蜂窩活性炭的吸附是由于孔隙表面上存在著一定的附著點,但并不是吸附分子與吸附點的一對一方式進行吸附，而是吸附分子從吸附力強的、直徑小的空隙即微孔開始，逐漸地向直徑大的空隙填充，直至所有空隙都充滿吸附質，變成飽和吸附狀態為止。一般認為在吸附過程中，起主要作用的是微孔(孔徑小于2nm)。微孔對氣體的吸附作用可分為三步:

　　首先是低壓下對應孔壁吸附力的相互交疊作用而產生強烈的吸附作用；

　　其次是由于微孔網狀結構內部收縮而引起的分子擴散效應;

　　最后是對分子大小和形狀的選擇性，優先吸附單分子物質。在調整蜂窩活性炭結構的時候，壁上的微孔孔隱率是一個重要的考慮因素。蜂窩炭微孔孔隙率可以在10%-70%調整，但需要通過調整蜂窩活性炭的成分。

　　調整孔時需要注意的是，吸附容量不僅與微孔的比表面積有關，也與微孔容積有關，隨著活化的溫度上升，微孔不斷發展，微孔容積不斷增加，當活化過度時，微孔和中孔被擴大為大孔時，蜂窩活性炭的吸附性能反而下降。

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