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什么是吸附劑以及吸附劑的作用

文章出處:杭州保固凈化責任編輯:Adhzbg人氣:發表時間:2016-11-28 16:34【

  什么是吸附?

  所謂吸附是指物質在兩相交界面上濃度發生變化的現象。在空分設備中,主要的吸附劑主要有氧化鋁與分子篩。例如,當氣體分子運動到固體表面時,由于氣體與固體表面分子之間的相互作用,氣體分子便會暫時停留在固體表面上,使氣體分子在固體表面上的濃度增大,即可以說,氣體分子被固體表面吸附。

  研究表明,吸附現象不僅發生在固──氣界面、固──液界面上同樣會發生,它是一種自然界存在的普遍現象。

  在工業上,吸附過程是指流動相(氣體與液體)與多孔顆粒(固定相)接觸,使流動相中一種或多種組分有選擇地取出或保留在固定相(顆粒)內的過程,例如壓縮空氣(流動相)中的水蒸氣(壓縮空氣中的一種組分)被吸附劑(固定相)吸附,從而使自身獲得失水(干燥)的過程就是典型的吸附過程。多孔固體顆粒表面微孔大小既可以是均勻的,也可能是單一的。由于此類隔離的多孔性或可滲透性,使得混合氣體中某一組分(或溶液中的某一成分)被吸附顆表面(或吸入顆粒內),從而使物質得以分離、提純。

  吸附技術在工業上有何用處?

  用某些具有吸附作用的固體物質,如木炭或骨炭使氣體或液體脫濕、除臭在人類活動中有著悠久的應用歷史。只是近幾十年來由于吸附劑種類的增多,性能的改善,工藝流程不斷改進,能耗下降,吸附分離在工業中,特別在化工、冶金、空分等行業中才得到了普通的應用;同時由于吸附劑具有很大的比表面積,具有脫除痕量物質的能力,這對控制工業流程污染及環境保護都有重大的意義。目前吸附分離的主要應用范圍:

  1.氣體和溶液的脫濕和深度干燥;例如在氣動技術中,吸附干燥成了制備極低露點壓縮空氣的主要技術,吸附式干燥機是壓縮空氣深度除水的主要設備。

  2.氣體中少量溶劑的回收;如化工流程排氣中苯、丙酮、二硫化碳等有價值的工業組分通過吸附劑回收,既可以減少對環境的污染,又可提高產品的經濟價值。

  3.有機化工產品的分離和精致;例如用活性炭去除化學污水中有毒的氯化物和芳香烴等有毒物質,用碳分子篩提純氮氣等;

  4.氣體的分離和精致,當以空氣為原料氣時,一般都設有吸附法脫除CO2、水分等微量雜質的預處理工序;從空氣中吸附分離氮、氧等已逐漸成為空分行業的主導工藝之一。

  5.在水處理及及環境保護中,吸附劑用來大量地吸附廢氣、廢液中難以消除的有毒有害化學殘留物及其他有害的重金屬離子;活性炭等吸附劑還對水溶液或其他有機溶液有良好的脫色、脫臭作用。

  6.利用吸附過程對某些物質有很強富集作用的特點,可對低含量貴金屬、稀土金屬礦進行富集分離,以提高生產效率。

  7.用作催化劑或催化劑載體,特定吸附劑在某些化工工藝中具有高度的定向選擇性和活性,為有機合成和石油化工開拓了新的方向。

  8.吸附式制冷;吸附制冷是一門新興的制冷技術,在制冷過程中它可以有效利用低品位能源(譬如工業尾氣、過熱蒸汽、發動機熱水余熱等)且沒有環境破壞性,近年來已受到越來越多的關注;該方法利用固體吸附劑對某些制冷劑蒸汽所具有的吸附能力,加熱吸附劑使得其中被吸附的制冷劑解析,解析出來的蒸汽在冷凝器中放出熱量凝結成液體;冷卻吸附劑可使得吸附劑重新恢復吸附能力,吸附作用使得蒸發器中的制冷蒸汽液體蒸發,從而實現制冷。

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