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吸附劑分類、種類介紹
標(biāo)簽:
吸附劑
關(guān)注:518 ℃<
發(fā)布時(shí)間:2018-10-08
吸附劑可按孔徑大小、顆粒形狀、化學(xué)成分、表面極性等分類,如粗孔和細(xì)孔吸附劑,粉狀、粒狀、條狀吸附劑,碳質(zhì)和氧化物吸附劑,極性和非極性吸附劑等。常用的吸附劑有以碳質(zhì)為原料的各種活性炭吸附劑和金屬、非金屬氧化物類吸附劑。
吸附劑
可按
孔徑大小、顆粒形狀、化學(xué)成分、表面極性
等分類,如
粗孔和細(xì)孔吸附劑,粉狀、粒狀、條狀吸附劑
,
碳質(zhì)和氧化物吸附劑
,
極性和非極性吸附劑
等。
常用吸附劑種類
常用的吸附劑有以碳質(zhì)為原料的各種
活性炭吸附劑
和
金屬、非金屬氧化物類吸附劑
(如硅膠、氧化鋁、分子篩、天然黏土等)。最具代表性的吸附劑是活性炭,吸附性能相當(dāng)好,但是成本比較高,曾應(yīng)用在松花江事件中用來(lái)吸附水體中的甲苯。其次還有分子篩、硅膠、活性鋁、聚合物吸附劑和生物吸附劑等等。
工業(yè)性吸附劑分類
吸附劑一般都是用在工業(yè)生產(chǎn)中,因此根據(jù)工業(yè)的常用性可以把吸附劑分為六大類。
硅膠,它主要用于干燥、氣體混合物及石油組分的分離等;
氧化鋁,它也是一種脫水的吸附劑;
活性炭,主要用于水處理、脫色和氣體處理;
聚丙烯酰胺,主要用于生活污水和有機(jī)廢水;
沸石分子篩,用于氣體吸附分離、氣體和液體干燥;
碳分子篩,主要起運(yùn)輸通道作用,微孔則起分子篩的作用。
吸附劑一般也分為有機(jī)物和無(wú)機(jī)物兩類,有機(jī)物類如小麥胚粉,脫脂的玉米胚粉,玉米芯碎片,粗麩皮,大豆細(xì)粉以及吸水性強(qiáng)的谷物類等。無(wú)機(jī)物類則包括二氧化硅,蛭石,硅酸鈣等。
常用的吸附劑介紹
硅膠吸附劑
是一種堅(jiān)硬、無(wú)定形鏈狀和網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)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(xì)孔兩種。粗孔硅膠在相對(duì)濕度飽和的條件下,吸附量可達(dá)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(xì)孔硅膠。
氧化鋁吸附劑
活性氧化鋁是由鋁的水合物加熱脫水制成,它的性質(zhì)取決于最初氫氧化物的結(jié)構(gòu)狀態(tài),一般都不是純粹的Al2O3,而是部分水合無(wú)定形的多孔結(jié)構(gòu)物質(zhì),其中不僅有無(wú)定形的凝膠,還有氫氧化物的晶體。由于它的毛細(xì)孔通道表面具有較高的活性,故又稱活性氧化鋁。它對(duì)水有較強(qiáng)的親和力,是一種對(duì)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(dá)露點(diǎn)-70℃以下。
活性炭吸附劑
是將木炭、果殼、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(xué)藥品,在非活性氣氛中加熱進(jìn)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(nèi)進(jìn)行反應(yīng)使其活化。
活性炭特性:
①活性炭的比表面積和孔隙結(jié)構(gòu)
活性炭具有巨大的比表面積和豐富的孔隙結(jié)構(gòu)。比表面積可達(dá)500~1700㎡/g,其中小孔容積一般為0.15~0.9ml/g,表面積占比表面積的95%以上,過(guò)渡孔容積一般為0.02~0.1ml/g,表面積占比表面積的5%左右,而大孔容積一般為0.2~0.5ml/g,表面積很小,只有0.5~2㎡/g。
②活性炭的表面化學(xué)性質(zhì)
由于活性炭表面有—OH基等,所以具有一些極性。 [4]
活性炭作用:
空氣凈化;污水處理場(chǎng)排氣吸附;飲料水處理;電廠水預(yù)處理;廢水回收前處理;生物法污水處理;有毒廢水處理;石化無(wú)堿脫硫醇;溶劑回收;化工催化劑載體;濾毒罐;黃金提取;化工品儲(chǔ)存排氣凈化;制糖、酒類、味精醫(yī)藥、食品精制、脫色;乙烯脫鹽水填料;汽車尾氣凈化;PTA氧化裝置凈化氣體。 [3]
沸石分子篩吸附劑
又稱合成沸石或分子篩,其化學(xué)組成通式為:
[M2(Ⅰ)M(Ⅱ)]O.Al2O3.nSiO2. mH2O
式中M2(Ⅰ)和M(Ⅱ)分別為為一價(jià)和二價(jià)金屬離子,多半是鈉和鈣,n稱為沸石的硅鋁比,硅主要來(lái)自于硅酸鈉和硅膠,鋁則來(lái)自于鋁酸鈉和Al(HO)3等,它們與氫氧化鈉水溶液反應(yīng)制得的膠體物,經(jīng)干燥后便成沸石,一般n=2~10,m=0~9。
沸石的特點(diǎn)是具有分子篩的作用,它有均勻的孔徑,如3A0、4A0、5A0、10A0細(xì)孔。有4A0孔徑的4A0沸石可吸附甲烷、乙烷,而不吸附三個(gè)碳以上的正烷烴。它已廣泛用于氣體吸附分離、氣體和液體干燥以及正異烷烴的分離。
碳分子篩吸附劑
實(shí)際上也是一種活性炭,它與一般的碳質(zhì)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(nèi),微孔孔徑大小與被分離的氣體分子直徑相當(dāng),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(jié)構(gòu)主要分布形式為:大孔直徑與碳粒的外表面相通,過(guò)渡孔從大孔分支出來(lái),微孔又從過(guò)渡孔分支出來(lái)。在分離過(guò)程中,大孔主要起運(yùn)輸通道作用,微孔則起分子篩的作用。
以煤為原料制取碳分子篩的方法有碳化法、氣體活化法、碳沉積法和浸漬法。其中炭化法最為簡(jiǎn)單,但要制取高質(zhì)量的碳分子篩必須綜合使用這幾種方法。
碳分子篩在空氣分離制取氮?dú)忸I(lǐng)域已獲得了成功,在其它氣體分離方面也有廣闊的前景。
聚丙烯酰胺吸附劑
1)用于污泥脫水根據(jù)污泥性質(zhì)可選用本產(chǎn)品的相應(yīng)型號(hào),可有效在污泥進(jìn)入壓濾之前進(jìn)行污泥脫水,脫水時(shí),產(chǎn)生絮團(tuán)大,不粘濾布,壓濾時(shí)不散,流泥餅較厚,脫水效率高,泥餅含水率在80%以下。
2)用于生活污水和有機(jī)廢水的處理,本產(chǎn)品在配性或堿性介質(zhì)中均呈現(xiàn)陽(yáng)電性,這樣對(duì)污水中懸浮顆粒帶陰電荷的污水進(jìn)行絮凝沉淀,澄清很有效。如生產(chǎn)糧食酒精廢水,造紙廢水,城市污水處理廠的廢水,啤酒廢水,味精廠廢水,制糖廢水,有機(jī)含量高 廢水、飼料廢水,紡織印染廢水等,用陽(yáng)離子聚丙烯酰胺要比用陰離子、非離子聚丙烯酰胺或無(wú)機(jī)鹽類效果要高數(shù)倍或數(shù)十倍,因?yàn)檫@類廢水普遍帶陰電荷。
3)用于以江河水作水源的自來(lái)水的處理絮凝劑,用量少,效果好,成本低,特別是和無(wú)機(jī)絮凝劑復(fù)合使用效果更好,它將成為治長(zhǎng)江、黃河及其它流域的自來(lái)水廠的高效絮凝劑。
4)造紙用增強(qiáng)劑及其它助劑。提高填料、顏料等存留率、紙張的強(qiáng)度。
5)用于油田經(jīng)學(xué)助劑,如粘土防膨劑,油田酸化用稠化劑。
6)用于紡織上漿劑、漿液性能穩(wěn)定、落漿少、織物斷頭率低、布面光潔。
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