活性炭化学过滤器知识介绍

　　化学过滤器清除空气中的化学气体污染物，以满足微电子、核工业、制药、化工、环保、实验动物、轻工业等行业的需求。

　　工业发展和城市扩大，大气中的有害气体浓度增加;技术进步和生活改善，人们对纯净空气的要求提高。对化学过滤器的需求逐渐增加。

　　目前的化学过滤器多为活性炭过滤器。

　　吸附原理

　　活性炭有选择性地吸附气体，而不是机械地“过滤”杂质。

　　活性炭表面有大量微孔，其中绝大部分孔径小于500A(1A=10-10m)。单位材料微孔的总内表面积称“比表面积”，比表面积可高达700～2300m2/g。

　　涉及吸附时，空气中的有害气体称“吸附质”，活性炭为“吸附剂”。由于分子间的引力，吸附质粘到微孔内表面。若伴有化学反应，称化学吸附，否则为物理吸附。

　　在吸附质被吸附剂吸附的同时，也会有部分吸附质脱离吸附剂，称“脱附”。使用中，吸附能力会不断减弱，脱附增加，增加到某一程度，活性炭报废。

　　有时，加热或用水蒸汽熏蒸可使吸附质脱离吸附剂，使活性炭再生。

　　活性炭材料

　　活性炭材料分颗粒炭、纤维炭。

　　传统的颗粒活性炭有煤质炭、木质炭、椰壳炭、骨炭。有时，颗粒炭被制成粉末，粘在其它多孔材料上，再加工成型。

　　纤维活性炭由含碳有机纤维制成。它的孔径小(<50A)、吸附容量大、吸附快、再生快。常用纤维基材有酚醛、植物纤维、聚丙烯腈、沥青。

　　活性炭吸附性能

　　吸附容量 ─ 对某种气体，单位活性炭所能吸附的最大量称“吸附容量”。不同材料，或吸附不同气体，吸附容量不同。

　　滞留时间 ─ 气流穿过活性炭层的时间称“滞留时间”。滞留时间越长，吸附越充分。为保持足够的滞留时间，炭层要足够厚，过滤风速不能太高。

　　使用寿命 ─ 新的活性炭吸附效率高，使用中效率不断衰减，当过滤器下游有害物浓度接近允许范围时，过滤器报废。报废前的使用时间为使用寿命，也称“穿透时间”。

　　选择性 ─ 一般说来，分子量大或沸点高的气体易吸附;挥发性有机气体比无机小分子气体易吸附;化学吸附比物理吸附选择性强。活性炭经化学浸渍后，增加对特定气体的吸附能力。

　　活性炭过滤器的选用

　　影响活性炭过滤器吸附效率和使用寿命的主要因素有：污染物的种类和浓度，气流的温度、压力、相对湿度、滞留时间。

　　实际选用时，要根据污染物种类、浓度和处理风量等条件，确定活性炭的种类和过滤器形式。

　　通过监测过滤器前后污染物浓度变化，可以判定活性炭是否应更换。但目前国内尚无方便实用的监测手段，因此，用户只能按规定周期或凭经验决定活性炭过滤器的使用寿命。

　　使用过程中，活性炭过滤器阻力不变，但重量会增加，有经验的专业人员可根据重量变化确定过滤器的使用寿命。

　　活性炭过滤器的上下游均应有好的除尘过滤器，其效率规格应不低于F7。上游过滤器防止灰尘堵塞活性炭材料;下游过滤器滤除活性炭本身的发尘。