影響工業(yè)廢氣處理中氣體吸附的因素之一
影響工業(yè)廢氣處理中氣體吸附的因素很多,主要有吸附劑的性質(zhì)、吸附質(zhì)的性質(zhì)與濃度、吸附器的設(shè)計(jì)和吸附的操作條件。除此之外,還包括一些其他因素,諸如其他氣體的存在、吸附劑的脫附情況等。小編先為您介紹吸附劑性質(zhì)的影響。
實(shí)戰(zhàn)證明,被吸附氣體的總量,隨吸附劑比表面積的增加而增加,同等體積(或質(zhì)量)的吸附劑吸附的氣體量越大,證明該吸附劑的比表面積越大。吸附剤比表面積大小與它的孔晾率、孔徑、顆粒度等因素有關(guān)。
確定吸附劑吸附能力的一個(gè)重要概念是“有效表面積”,即吸附質(zhì)分子能進(jìn)入的表面根據(jù)微孔尺分布數(shù)據(jù),主要起吸附作用的是直徑與被吸附分子大小相等的微孔。通常假設(shè),由于位阻效應(yīng),一個(gè)分子不易滲入比某一最小直徑還要小的微孔,這個(gè)最小直徑即所謂臨界直徑,它代表了吸附質(zhì)的特性且與吸附質(zhì)分子的動(dòng)力學(xué)直徑有關(guān)。表3-5列出了某些常見分子的臨界動(dòng)力學(xué)直徑。
因此,吸附劑的有效表面只存在于吸附分子能夠進(jìn)入的微孔中。
如前所述,分子的孔徑單一、均勻、如5A分子篩的孔徑為5?,就只能吸附分子動(dòng)力學(xué)直徑為5?以下的分子。活性炭的孔徑分布很寬、可以從20~1000?,所以它既能吸分子動(dòng)力學(xué)直徑小的分子,也能吸附直徑大的有機(jī)物分子。在廢氣處理中選擇吸附劑時(shí)、應(yīng)使其孔徑分布與吸附質(zhì)分子的大小相適應(yīng)。
關(guān)于分子臨界直徑與動(dòng)力學(xué)直徑的關(guān)系:可以由分子的形狀、鍵長(zhǎng)、鍵角和 vanderWaals半徑計(jì)算獲得分子臨界直徑dmin,分子臨界直徑dmin與動(dòng)カ學(xué)直徑σ存在一定的關(guān)系。
吸附劑的極性對(duì)吸附過程影響也很大。一般來說,對(duì)于具有極性的吸附劑,尤其是分子篩,由于其對(duì)吸附質(zhì)的吸附靠靜電引力,因此,它對(duì)極性吸附質(zhì)吸附量就大;對(duì)于不具有極性的活性炭,其能夠大量吸附非極性的有機(jī)分子。
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