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常用的吸附劑種類等各個方面

閱讀:123          發(fā)布時間:2023-9-5
常用的吸附劑有:硅膠、活性氧化鋁、活性炭、分子篩等,另外還有針對某種組分選擇性吸附而研制的吸附材料。氣體吸附分離成功與否,極大程度上依賴于吸附劑的性能,因此選擇吸附劑是確定吸附操作的首要一般來說,常用的吸附劑有活性炭、活性氧化鋁、硅膠和分子篩等。
  硅膠的主要成分是二氧化硅,根據(jù)其孔徑的大小分為:大孔硅膠、粗孔硅膠、B型硅膠、細孔硅膠。由于孔隙結構的不同,其吸附性能各有特點。粗孔硅膠在相對濕度高的情況下有較高的吸附量,細孔硅膠則在相對濕度較低的情況下吸附量高于粗孔硅膠,而B型硅膠由于孔結構介于粗、細孔之間,其吸附量也介于粗、細孔之間。大孔硅膠一般用作催化劑載體、消光劑、牙膏磨料等。硅膠硅膠是一種堅硬、無定形鏈狀和網(wǎng)狀結構的硅酸聚合物顆粒,分子式為SiO2.nH2O,為一種親水性的極性吸附劑。它是用硫酸處理硅酸鈉的水溶液,生成凝膠,并將其水洗除去硫酸鈉后經(jīng)干燥,便得到玻璃狀的硅膠,它主要用于干燥、氣體混合物及石油組分的分離等。工業(yè)上用的硅膠分成粗孔和細孔兩種。粗孔硅膠在相對濕度飽和的條件下,吸附量可達吸附劑重量的80%以上,而在低濕度條件下,吸附量大大低于細孔硅膠。
  氧化鋁 活性氧化鋁是由鋁的水合物加熱脫水制成,它的性質取決于最初氫氧化物的結構狀態(tài),一般都不是純粹的Al2O3,而是部分水合無定形的多孔結構物質,其中不僅有無定形的凝膠,還有氫氧化物的晶體。由于它的毛細孔通道表面具有較高的活性,故又稱活性氧化鋁。它對水有較強的親和力,是一種對微量水深度干燥用的吸附劑。在一定操作條件下,它的干燥深度可達露點-70℃以下。  活性氧化鋁為γ型氧化鋁,一種多孔性物質,每克的內表面積高達數(shù)百平方米。在石油煉制和石油化工中是常用的吸附劑、催化劑和催化劑載體,在工業(yè)上是變壓器油、透平油的脫酸劑,還用于色層分析,在實驗室是中性強干燥劑。
  活性炭是利用木炭、木屑、椰子殼一類的堅實果殼、果核及優(yōu)質煤等做原料,經(jīng)過高溫炭化,并通過物理和化學方法,采用活化、酸性、漂洗等一系列工藝而制成的黑色、無毒、無味的物質。其比表面積一般在500㎡/g~1700㎡/g之間,高度發(fā)達的孔隙結構——毛細管構成一個強大吸附力場。當氣體污染物碰到毛細管時,活性炭孔周圍強大的吸附力場會立即將氣體分子吸入孔內,達到凈化空氣的作用?;钚蕴渴菍⒛咎俊⒐麣?、煤等含碳原料經(jīng)炭化、活化后制成的。活化方法可分為兩大類,即藥劑活化法和氣體活化法。藥劑活化法就是在原料里加入氯化鋅、硫化鉀等化學藥品,在非活性氣氛中加熱進行炭化和活化。氣體活化法是把活性炭原料在非活性氣氛中加熱,通常在700℃以下除去揮發(fā)組分以后,通入水蒸氣、二氧化碳、煙道氣、空氣等,并在700~1200℃溫度范圍內進行反應使其活化?;钚蕴亢泻芏嗝毧讟嬙焖跃哂袃?yōu)異的吸附能力。因而它用途遍及水處理、脫色、氣體吸附等各個方面。
  分子篩是一種硅鋁酸鹽,主要由硅鋁通過氧橋連接組成空曠的骨架結構。在結構中有很多孔徑均勻的孔道和排列整齊、內表面積很大的空穴。此外還含有電價較低而離子半徑較大的金屬離子和化合態(tài)的水。由于水分子在加熱后連續(xù)地失去,但晶體骨架結構不變,形成了許多大小相同的空腔,空腔又有許多直徑相同的微孔相連,比孔道直徑小的物質分子吸附在空腔內部,而把比孔道大的分子排斥在外,從而使不同大小形狀的分子分開,直到篩選分子的作用,因而稱作分子篩。碳分子篩 實際上也是一種活性炭,它與一般的碳質吸附劑不同之處,在于其微孔孔徑均勻地分布在一狹窄的范圍內,微孔孔徑大小與被分離的氣體分子直徑相當,微孔的比表面積一般占碳分子篩所有表面積的90%以上。碳分子篩的孔結構主要分布形式為:大孔直徑與碳粒的外表面相通,過渡孔從大孔分支出來,微孔又從過渡孔分支出來。在分離過程中,大孔主要起運輸通道作用,微孔則起分子篩的作用。



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