活性炭用作气相吸附剂,始用于第一次世界大战的防毒面具,随后在化学、医药等工业中得到应用,如今活性炭产品的应用方向及领域已经很广泛了。用作气相吸附剂的活性炭大多为粒状炭,使用最多的是圆住形成型炭及无定型破碎炭,在特殊条件下使用球形炭以及变形炭。
活性炭吸附层的形式有固定层、移动层、流动层、处理方式为气体通过吸附层。活性炭在气相吸附方面的应用也可类似于在液相吸附方面的应用那样,大致上分为精制、回收(捕集)和分离三类。
一、气相精制
活性炭不仅有气相吸附机能,而且具有细孔内积聚、催化、炭本身反应等性能。因此,活性炭能从低分子、低沸点气体为主要成分的气体中除去高分子、高沸点气体杂质(活性炭对后者的吸附力大),除去硫化物(硫化氢、二氧化硫等无机硫化物)、氮氧化物、臭氧、光化学氧化剂、油分等,利用活性炭的吸附性或者催化性作用用于环境保护将在下面进一步介绍。
二、气相回收与分离
活性炭用于气相回收(或捕集)始于有机溶剂和苯的回收,这大大提高了各种化学工业过程的经济效益。目前,为了保护环境,即使不经济,也有许多从排气中回收的情况。活性炭用于气相分离发展迅速,尤其是一种新型分离材料—碳分子筛(MSC)的出现,大大提高了分离效果,扩展了分离领域。
三、环境保护
气体污染物危害人体健康,家庭装修后室内甲醛对人体的危害也很大。随着人类文明的进步,人们更加重视生活环境和工作环境,对环境提出了更高的要求。然而,事与愿违,污染日益严重,环境日益恶化。
活性炭吸附法利用活性炭除去有害气体,是控制大气污染、净化环境空气的一种重要手段,利用活性炭吸附性过滤净化空气是环境保护的一项有效措施。
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