化學(xué)空氣過濾器去除空氣中的化學(xué)氣體污染物,滿足微電子、核工業(yè)、制藥、化工、環(huán)境保護(hù)、實(shí)驗(yàn)動(dòng)物、輕工業(yè)等行業(yè)的需求。工業(yè)發(fā)展和城市擴(kuò)大,大氣中有害氣體濃度增加的技術(shù)進(jìn)步和生活改善,人們對純空氣的要求提高。對化學(xué)過濾器的需求逐漸增加?,F(xiàn)在的化學(xué)過濾器多為活性炭過濾器。
●吸附原理。
活性炭有選擇地吸附氣體,而不是機(jī)械地過濾雜質(zhì)。活性炭表面有大量微孔,其中大部分孔徑小于500m(1m=10-10m)。單元材料微孔的總內(nèi)表面積稱為比表面積,比表面積可高達(dá)700~2300m2/g。涉及吸附時(shí),空氣中的有害氣體稱為吸附質(zhì),活性炭稱為吸附劑。由于分子之間的引力,吸附質(zhì)粘附在微孔的內(nèi)表面。如果伴有化學(xué)反應(yīng),稱為化學(xué)吸附,否則為物理吸附。吸附質(zhì)被吸附劑吸附的同時(shí),也會(huì)有一些吸附質(zhì)脫離吸附劑,稱為脫附。在使用中,吸附能力會(huì)不斷減弱,脫附能力會(huì)增加到一定程度,活性炭報(bào)廢。有時(shí),加熱或水蒸汽蒸汽蒸汽蒸汽可以使吸附質(zhì)脫離吸附劑,使活性炭再生。
●活性炭材料。
活性炭材料分為顆粒炭和纖維炭。傳統(tǒng)的顆?;钚蕴堪禾俊⒛咎?、椰殼炭和骨炭。有時(shí),顆粒炭被制成粉末,粘附在其他多孔材料上,然后加工成型。纖維活性炭由含碳有機(jī)纖維制成。它的孔徑?。ǎ?0個(gè)),吸附容量大,吸附快,再生快。常用纖維基材有酚醛、植物纖維、聚丙烯腈和瀝青。
●活性炭的吸附性。
吸附能力——對于某種氣體,單位活性炭附能力稱為吸附能力。不同的材料或吸附不同的氣體有不同的吸附能力。
停留時(shí)間——?dú)饬魍ㄟ^活性炭層的時(shí)間稱為滯留時(shí)間。停留時(shí)間越長,吸附越充分。為了保持足夠的停留時(shí)間,碳層應(yīng)該足夠厚,過濾風(fēng)速不應(yīng)該太高。
使用壽命——新型活性炭吸附效率高,使用效率不斷下降。當(dāng)過濾器下游有害物質(zhì)濃度接近允許范圍時(shí),過濾器報(bào)廢。報(bào)廢前的使用時(shí)間是使用壽命,也稱為滲透時(shí)間。
選擇性——一般來說,分子量大或沸點(diǎn)高的氣體容易吸附;揮發(fā)性有機(jī)氣體比無機(jī)小分子氣體容易吸附;化學(xué)吸附比物理吸附更有選擇性?;瘜W(xué)浸漬后,活性炭對特定氣體的吸附能力增加。
●活性炭過濾器的選擇。
影響活性炭過濾器吸附效率和壽命的主要因素有污染物種類和濃度、氣流溫度、壓力、相對濕度、滯留時(shí)間。
在實(shí)際選擇中,應(yīng)根據(jù)污染物的種類、濃度和處理風(fēng)量來確定活性炭的種類和過濾形式。
通過監(jiān)測過濾器前后污染物濃度的變化,可以判斷活性炭是否應(yīng)該更換。但是,目前國內(nèi)沒有方便實(shí)用的監(jiān)測手段,用戶只能根據(jù)規(guī)定的周期和經(jīng)驗(yàn)決定活性炭過濾器的壽命。
在使用過程中,活性炭過濾器的阻力保持不變,但重量會(huì)增加。有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員可以根據(jù)重量變化確定過濾器的使用壽命。活性炭過濾器的上下游應(yīng)有良好的除塵過濾器,其效率規(guī)格不得低于F7。上游過濾器防止灰塵堵塞活性炭材料;下游過濾器過濾活性炭本身的灰塵。