活性炭在工業(yè)廢氣凈化中的應(yīng)用

　　活性炭具有吸附和分離的作用。活性炭作為吸附劑具有較強(qiáng)的去除痕跡物質(zhì)的能力和良好的選擇性，可以分離結(jié)構(gòu)相似、物化性質(zhì)相近的物質(zhì)。

　　吸附分離工藝已廣泛應(yīng)用于石油、化工、冶金、食品和醫(yī)藥行業(yè)，在保護(hù)環(huán)境和控制污染方面發(fā)揮著越來越重要的作用。吸附分離日益成為一個完整和獨(dú)立的單元操作。

　　活性炭是一種孔隙結(jié)構(gòu)高度發(fā)達(dá)、內(nèi)表面積大的人工炭材料，通?？兹莘e為0.2～1.0cm3/g、400~10000m2/g。吸附是活性炭*顯著的特征之一，它能從氣相或液相中吸附各種物質(zhì)。

　　活性炭的特性

　　高度發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)和巨大的內(nèi)表面積,表面上含有(或可附加上)多種官能團(tuán)(以增加活性點(diǎn)),具有催化性能、性能穩(wěn)定、可在不同溫度、酸堿度中使用可以再生，近乎“萬能”的活性炭得到日益廣泛的應(yīng)用。

　　傳統(tǒng)應(yīng)用-食品和醫(yī)藥脫色、除味、防毒面具。

　　大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用：有機(jī)合成工業(yè)作為催化劑和載體，溶劑精制、回收和分離，防止原子能設(shè)施釋放的放射性物質(zhì)。

　　近年來，在環(huán)境保護(hù)方面：凈化供水、污水處理、凈化空氣，去除生產(chǎn)中排放的有害氣體

　　綠色存儲電源：超級電容器

　　目前，世界活性炭年消費(fèi)量超過120萬噸，年增長率為~15%。西方一些發(fā)達(dá)國家性炭年需求量為300-400克。

　　吸附法工業(yè)有機(jī)廢氣凈化

　　活性炭選型原理

　　決定活性炭應(yīng)用性能的主要因素如下：孔結(jié)構(gòu)：孔形、尺寸及分布。

　　表面化學(xué)：表面官能團(tuán)的類型和數(shù)量。

　　無機(jī)質(zhì)含量：灰分，特別是成色離子，一些重金屬含量。

　　活性炭的形狀：應(yīng)用途徑要求活性炭具有球、蜂窩、波紋等特殊形狀強(qiáng)度。活性炭的吸附效果主要由微孔進(jìn)行，吸附量由微孔量控制。

　　大孔和中孔的作用不容忽視

　　只有少數(shù)微孔直接通向活性炭顆粒的外表面，在大多數(shù)情況下，活性炭的孔隙結(jié)構(gòu)主要按以下方式排列：

　　大孔直接通向顆粒的外表面。過渡孔是大孔的分支，微孔是過渡孔的分支。微孔的吸附作用應(yīng)基于大孔的通道作用和中孔的過渡作用。

　　活性炭孔結(jié)構(gòu)的特異性意義

　　在吸附過程中，吸附劑的孔徑應(yīng)與吸附質(zhì)分子或離子的幾何尺寸相匹配。只有吸附質(zhì)分子或離子能夠進(jìn)入和填充的孔隙才是有效的孔隙。與有效孔隙對應(yīng)的孔徑分布（幾個孔徑）-吸附劑利用率*高的孔徑與吸附質(zhì)分子直徑的比值為1.7～3.0.不同吸附質(zhì)的尺寸對活性炭孔有不同的要求。

　　活性炭的表面化學(xué)

　　活性炭表面的氧化物和有機(jī)官能團(tuán)（如羧基、基礎(chǔ)、羥基、內(nèi)酯等）可使活性炭具有特殊的表面化學(xué)特性，使活性炭具有特殊的化學(xué)吸附性能。

　　酚羥基、羧基、內(nèi)酯基、酚羥基、羧基、內(nèi)酯基、堿基、酸酐等。

　　含氮官能團(tuán)可能存在：酰胺基、酰亞胺基、乳胺基；類吡咯基、類吡啶基。

　　活性炭表面性質(zhì)的意義，各種用途對其表面官能團(tuán)的類型和數(shù)量有不同的要求VOCs凈化活性炭類型（根據(jù)用途和吸附工藝）、油氣回收顆粒活性炭、溶劑回收顆粒活性炭、低濃度廢氣吸附濃縮蜂窩活性炭、油氣回收活性炭的孔隙特性和指標(biāo)要求.

　　降壓(抽真空)解吸需要中孔(>2nm)活性炭溶劑回收活性炭的孔隙特性和指標(biāo)要求.

　　用水蒸氣代替再生時，再生速度快，需要更多的亞微孔(1.5～2.0nm)以及一些中孔(>2)nm);蜂窩狀活性炭在用熱空氣或氮?dú)獯祾咴偕鷷r的指標(biāo)要求.

　　蜂窩活性炭用于低濃度VOCs吸附濃縮工藝；加入一定量的粘合劑(粘土、高嶺土、海泡石等。)擠壓成型；目前市場上蜂窩炭的比表面積一般為400-600m2/g;吸附速度和脫附再生速度慢，僅適用于低濃度VOCs.

　　結(jié)論活性炭作為*經(jīng)典的氣體凈化技術(shù)，吸附凈化法是工業(yè)有機(jī)廢氣處理的主流技術(shù)之一，可單獨(dú)用于VOCs凈化也是各種組合處理技術(shù)的基本組成部分；活性炭是吸附凈化的常用核心材料，其作用是選擇合適的活性炭。原標(biāo)題：含活性炭VOCs工業(yè)廢氣凈化的應(yīng)用及VOCs活性炭選型用于治療。