廢氣處理用蜂窩活性炭是什么？有哪些特征？

時(shí)間：2021-08-17作者：景德鎮(zhèn)市京航活性炭有限公司瀏覽：87

隨著活性炭產(chǎn)品的逐漸進(jìn)入大眾的視野，人們對(duì)活性炭越來越了解，以前廢氣處理等氣相處理多使用柱狀活性炭，近幾年來，蜂窩活性炭因其高顏值和低風(fēng)阻逐漸進(jìn)入了大家的視野之中。

那么蜂窩活性炭究竟是什么呢？都有哪些特征呢？下面來跟著小編詳細(xì)的了解下。




蜂窩活性炭是指具有許多狹長(zhǎng)、直的(或者彎曲的)平行通道的整體結(jié)構(gòu)活性炭。在眾多的活性炭產(chǎn)品中，蜂窩活性炭具有其的優(yōu)點(diǎn):，蜂窩活性炭包含了活性炭原有的優(yōu)點(diǎn)，例如:比表面積大、表面化學(xué)官能團(tuán)穩(wěn)定、抗酸堿腐蝕性、疏水性等;其次，由于自身*特的蜂窩狀結(jié)構(gòu)，使其具有開孔率高、幾何表面積大、擴(kuò)散路程短、損等新優(yōu)點(diǎn)。

在其眾多的優(yōu)點(diǎn)中，較大優(yōu)點(diǎn)莫過于壓力損失小，在同樣條件下，蜂窩活性炭的阻力僅為同比顆粒活性炭的1/10左右。基于以上優(yōu)點(diǎn)，蜂窩活性炭在氣體凈化、儲(chǔ)存以及催化劑載體等領(lǐng)域有的應(yīng)用潛力。

一.蜂窩活性炭的結(jié)構(gòu)特征

按制備過程的差異可將蜂窩活性炭分為兩種結(jié)構(gòu)類型:整體式蜂窩結(jié)構(gòu)和涂層式蜂窩結(jié)構(gòu)。

1.整體式蜂窩結(jié)構(gòu)在蜂窩結(jié)構(gòu)形成期間添加炭或炭前驅(qū)體,雖然單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量較高，但其機(jī)械性能差，一旦結(jié)構(gòu)被損害，重建反應(yīng)器的費(fèi)用昂貴。因此，確保整體式蜂窩結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度顯得尤為重要。

2.涂層式蜂窩結(jié)構(gòu)由蜂窩結(jié)構(gòu)和涂在載體上的炭層組成，這種結(jié)構(gòu)使其單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量比整體結(jié)構(gòu)要低，但機(jī)械特性強(qiáng)。對(duì)涂層蜂窩結(jié)構(gòu)來說，其主要缺點(diǎn)是涂層成片脫落，因?yàn)橥繉映善撀鋾?huì)造成活性炭材料減少且對(duì)**式裝置有害;因此，能否使涂層牢固地粘附在塊狀結(jié)構(gòu)上是防止涂層成片脫落的關(guān)鍵。

通常的蜂窩活性炭主要有圓柱形、橢圓柱形和長(zhǎng)方體三種外形，它們含有正方形、圓形、六邊形或三角形的通道，具有較大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)部具有平行的直通通道，其直通孔道具有的大小和表面特性使其動(dòng)量、質(zhì)量和熱量的傳遞特性在各個(gè)通道內(nèi)一致，這就避免了固定床中顆粒催化劑隨意性堆積而造成流體不均勻和產(chǎn)生熱點(diǎn)現(xiàn)象的可能性。

蜂窩活性炭結(jié)構(gòu)主要有三個(gè)幾何特征參數(shù):通道或腔胞的形狀、通道的尺寸以及壁厚。其他特征參數(shù)如胞密度(單位表面積的胞個(gè)數(shù))、幾何表面積和孔隙率，都可由三個(gè)參數(shù)計(jì)算得到。

二.蜂窩活性炭的吸附特性

蜂窩活性炭的吸附性能主要取決于材料參數(shù)和過程參數(shù)。材料參數(shù)包括炭的吸附孔隙率、含量和蜂窩結(jié)構(gòu)的壁厚;過程參數(shù)包含流體流速、吸附質(zhì)的濃度、吸附潛能(吸附潛能取決于碳結(jié)構(gòu)和吸附質(zhì)的特征參數(shù))。

吸附性能通常是由穿透曲線來表征的。穿透曲線是吸附前后吸附質(zhì)濃度的比值隨時(shí)間變化的一個(gè)函數(shù)。當(dāng)吸附前后吸附質(zhì)濃度比達(dá)到0.95時(shí)，所吸附的吸附質(zhì)的總量稱為穿透容量，它取決于流體流速、吸附質(zhì)濃度和蜂窩中的含碳量等因素。

1.從蜂窩活性炭的宏觀結(jié)構(gòu)來說

壁厚是十分重要的參數(shù)。可以通過改變壁厚來提高它的吸附效率。在孔隙率相同的情況下，壁厚增加，則單位體積蜂窩的含碳量也隨之增加，從而可以提高吸附容量。這是因?yàn)楸诤裨黾?，則蜂窩中流體通道的截面積減少，這樣真實(shí)的表面或體積流速會(huì)增大，同時(shí)，吸附位又可提供連續(xù)吸附，因此壁厚蜂窩活性炭應(yīng)該具有好的吸附效率和吸附容量。

2.從蜂窩活性炭的微觀結(jié)構(gòu)來說

微孔數(shù)量同樣是非常重要的參數(shù)。蜂窩活性炭的吸附是由于孔隙 表面上存在著一定的附著點(diǎn)，但并不是吸附分子與吸附點(diǎn)一一對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行吸附，而是吸附分子從吸附力強(qiáng)、直徑小的孔隙開始，逐漸向直徑大的空隙中填充，直至所有孔隙都充滿吸附質(zhì)，達(dá)到飽和吸附狀態(tài)為止。在調(diào)整蜂窩活性炭的結(jié)構(gòu)的時(shí)候，可以通過調(diào)整蜂窩活性炭的成分，以改變微孔孔隙率。

蜂窩活性炭經(jīng)過幾十年的發(fā)展，從強(qiáng)度、形狀以及成本等方面都有了很大的改進(jìn)。如前所述，蜂窩活性炭將活性炭和蜂窩狀結(jié)構(gòu)各自的特點(diǎn)整合于一體，使其在氣體凈化、儲(chǔ)存以及催化載體等領(lǐng)域有著的應(yīng)用前景。隨著人們對(duì)其結(jié)構(gòu)和性能不斷深入地認(rèn)識(shí)和研究，蜂窩活性炭將會(huì)得到加廣泛的應(yīng)用。





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