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如何正确选择工业气体吸附剂
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作者:
Joker
时间:
2016-7-29 09:35
标题:
如何正确选择工业气体吸附剂
作为工业气体净化和分离中的核心材料的吸附剂，其性能的优劣及选择的正确性往往决定了成品气体的质量和综合费用，而了解工业气体对吸附剂的要求才是如何正确选择工业气体吸附剂的开始。
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虽然吸附现象早已为人们发现和熟知，但是作为工业气体上应用则是近几十年的事情。从理论上讲，固体物质的表面对于流体都具有一定的物理吸附作用，但要达到工业气体上的使用要求，还是需要有正确的了解，这是工业气体吸附材料使用中的重要一环。
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工业气体吸附剂
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主要工业气体吸附剂---活性炭、活性氧化铝、硅胶和分子筛。
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选择要求：
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1内部结构
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要有巨大的内表面积和大的孔隙率，也就是说，吸附剂必须是具有高度疏松结构和巨大暴露表面的多孔物质。只有这样，才能给吸附提供很大的表面。吸附剂的有效表面包括颗粒的外表面和内表面，而内表面总是比外表面大得多，例如硅胶的内表面高达600m2／g，活性炭的内表面可高达1000m2／g。这些内部孔道通常都很小，有的宽度只有几个分子的直径，但数量极大，这是由吸附剂的孔隙率决定的。因此，要求吸附剂要有很大的孔隙率。除此之外，还要求吸附剂具有合适的孔隙和分布合理的孔径，以便吸附质分子能到达所有的内表面而被吸附。
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2吸附对象
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对不同的气体要具有选择性的吸附作用，工业气体上应用吸附剂的目的，就是为了对某些气体组分有选择地吸附，从而达到分离气体混合物的目的。因此要求所选的吸附剂对所要吸附的气体具有很高的选择性。例如活性炭吸附油雾、二氧化硫(或氨)的能力，远大于吸附空气的能力，故活性炭能从空气与油雾、二氧化硫(或氨)的混合气体中优先吸附油雾、二氧化硫(或氨)，达到净化废气的目的。
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3吸附能力
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吸附容量要大，吸附剂的吸附容量是指一定温度下，对于一定的吸附质浓度，单位质量(或体积)的吸附剂所能吸附的最大吸附质质量。吸附容量大小的影响因素很多，它包括吸附剂的表面大小，孔隙率大小和孔径分布的合理性，还与分子的极性以及吸附剂分子上官能团的性质有关。
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4抗损耗性
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要有足够的机械强度和热稳定性及化学稳定性，吸附剂是在湿度、温度和压力条件变化的情况下工作的，这就要求吸附剂有足够的机械强度和热稳定性，对于用来吸附腐蚀性气体时，还要求吸附剂有较高的化学稳定性。当采用流化床吸附装置时，对吸附剂的机械强度要求更高，主要原因是在流化状态下运行，吸附剂的磨损大。
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5流体接触性
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颗粒度要适中而且均匀，用于固定床时，若颗粒太大且不均匀，易造成气路短路和气流分布不均，引起气流返混，气体在床层中停留时间短，降低吸附分离效果。如果颗粒太小，床层阻力过大，严重时会将吸附剂带出器外。
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6经济性
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要求吸附剂有再生能力，以延长其使用寿命。另外，要求吸附剂易再生和活化，且制造简便，价廉易得。
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合格的吸附剂性能特点
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大的比表面、适宜的自动馏程孔结构及表面结构；
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对吸附质有强烈的吸附能力；
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一般不与吸附质和介质发生化学反应;制造方便，容易再生；
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有良好的机械强度等。
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分类方式
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可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。
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活性氧化铝.jpg
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