上篇文章介绍了吸附剂的选择和工业上常用的,这篇则会讲解影响气体吸附剂的因素以及吸附剂的再生。
三、影响气体吸附的因素
1.低温操作有利于物理吸附,适当升高温度有利于化学吸附。增大气相主体压力,即增大了吸附质分压,有利于吸附。气流速度对固定床应控制在0.2~0.6m/s。
2.吸附剂的性质如孔隙率、孔径、粒度等影响比表积,从而影响吸附效果。
3.吸附质的性质与浓度如临界直径、分子量、沸点、饱和性等影响吸附量。若用同种活性炭做吸附剂,对于结构相似的有机物,分子量和不饱和性越大,沸点愈高,愈易被吸附。
4.吸附剂的活性是吸附剂吸附能力的标志,常以吸附剂上已吸附吸附质的量与所用吸附剂量之比的百分数来表示。其物理意义是单位吸附剂所能吸附吸附质的量。
5.吸附操作时,应保证吸附质与吸附剂有一定的接触时间,使吸附接近平衡,充分利用吸附剂的吸附能力。
6.吸附器的性能影响吸附效果。
四、吸附剂的再生
当吸附剂饱和后需要再生。再生方法有加热解吸再生、降压或真空解吸再生、溶剂萃取再生、置换再生、化学转化再生等。再生时解吸剂流动方向与吸附时废气流向相反,即采用逆流吹脱的方式。
1.加热解吸再生
该法通过升高吸附剂温度,使吸附物脱附,吸附剂得到再生。几乎各种吸附剂都可用热再生法恢复吸附能力。不同的吸附过程需要不同的温度,吸附作用越强,脱附时需加热的温度越高。
2.降压或真空解吸
吸附过程与气相的压力有关,压力高时,吸附进行得快;当压力降低时,脱附占优势。因此,通过降低操作压力可使吸附剂得到再生,例如:若吸附在较高压力下进行,把压力降低可使被吸附的物质脱离吸附剂进行解吸;若吸附在常压下进行,可采用抽真空方法进行解吸。
3.置换再生
该法是选择合适的气体(脱附剂),将吸附质置换与吹脱出来。这种再生方法需加一道工序,即脱附剂的再脱附,以使吸附剂恢复吸附能力。脱附剂与吸附质的被吸附性能越接近,则脱附剂用量越省。若脱附剂被吸附程度比吸附质强时,属置换再生,否则,吹脱与置换作用都兼有。该法较适用于对温度敏感的物质。
4.溶剂萃取
选择合适的溶剂,使吸附质在该溶剂中的溶解性能远大于吸附剂对吸附质的吸附作用,将吸附物溶解下来的方法。例如:活性炭吸附SO2后,用水洗涤,再进行适当的干燥便可恢复吸附能力。
生产实际中,上述几种再生方法可以多带带使用,也可几种方法同时使用。如活性炭吸附有机蒸气后,可用通入高温蒸气再生,也可用加热和抽真空的方法再生;沸石分子筛吸附水分后,可用加热吹氮气的办法再生。
吸附广泛应用于基本有机化工、石油化工、食品、轻工等生产部门,是不可缺少的分离手段,能有效的补集浓度很低的有害物质,吸附在环境保护方面的应用越来越广泛、如有机污染物的回收净化,低浓度二氧化硫和氮氧化物尾气的净化处理等,因此,我们有必要了解吸附剂。
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