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活性炭过滤器吸附原理

2021-08-14 点击量:

根据吸附过程中,活性炭分子和污染物分子之间作用力的不同,可将吸附分为两大类;物理吸附和化学吸附(又称活性吸附)。在吸附过程中,当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是范德华力(或静电引力)时称为物理吸附;当活性炭分子和污染物分子之间的作用力是化学键时称为化学吸附。物理吸附的吸附强度主要与活性炭的物理性质有关,与活性炭的化学性质基本无关。由于范德华力较弱,对污染物分子的结构影响不大,这种力与分子间内聚力一样,故可把物理吸附类比为凝聚现象。物理吸附时污染物的化学性质仍然保持不变。

由于化学键强,对污染物分子的结构影响较大,故可把化学吸附看做化学反应,是污染物与活性炭间化学作用的结果。化学吸附一般包含电子对共享或电子转移,而不是简单的微扰或弱极化作用,是不可逆的化学反应过程。物理吸附和化学吸附的根本区别在于产生吸附键的作用力。

吸附过程是污染物分子被吸附到固体表面的过程,分子的自由能会降低,因此,吸附过程是放热过程,所放出的热称为该污染物在此固体表面上的吸附热。由于物理吸附和化学吸附的作用力不同,它们在吸附热、吸附速率、吸附活化能、吸附温度、选择性、吸附层数和吸附光谱等方面表现出一定的差异。

活性炭是一种用途极广的工业吸附剂,它是利用木炭、各种果壳和优质煤等作为原料,通过物理和化学方法对原料进行破碎、过筛、催化剂活化、漂洗、烘干和筛选等一系列工序加工制造而成。活性炭自1900年问世以来,其应用历程当中经历了两件大事,一是在20世纪20年代第一次世界大战中被用于制造防毒面具;二是在20世纪40年代数以百计的自来水厂用活性炭脱臭。活性炭的吸附性源于其独特的分子构造,活性炭的内部有很多孔隙,每克活性炭的内部孔隙如果铺展开来可达到5001700平方米,正是这种独特的内部构造,使得活性炭具有优异的吸附能力,活性炭的应用非常广泛,

活性炭经过高温活化及特殊造孔径调节技术处理,使其具备了广大的比表面积及丰富的与室内有害气体分子大小相匹配的孔隙结构,专用于吸附甲醛、苯系物、氨、氡、TVOC、等数十种有害物质等、所有对人体有害的气体及空气中的浮游细菌。具有吸味、去毒、除臭、去湿、防霉、杀菌、净化等综合功能,在吸附有害气体的同时,杀灭霉菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、脓菌等致病菌,抑制流行性病原的传播,彻底清除室内环境污染。

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