2012活性炭吸附和脱附原理

活性炭的吸附原理
活性炭有很好的吸附效果，这一点很多人都知道，但是吸附原理是什么呢？今天山西恒鑫达昌活性炭为您做一个简单的介绍：
1、活性炭的“吸附”特性（原理）首先，活性炭的“吸附”特性（原理）：装修后的室内空气中的有害气体（甲醛、苯、二甲苯和氨气等）是以气态分子形式游离在空气中形成“气溶胶”。

而活性炭以其结构特性，具有分子间的“应力”，该力量可以“拉住”有害气体分子。

这个过程叫物理“吸附”——活性碳可以去除房间的有害气体。

但是，当温度升高，分子运动加快时，有害气体分子会加速运动，获得能量，其能量可以使有害气体分子“挣拖”活性炭分子的束缚。

——这个过程叫“脱附”。

2、活性炭的“吸附”机制。

（是如何在没有动力的前提下工作的）：活性炭在吸附过程中，首先将靠近活性炭分子的有害气体分子吸附，从而降低了近距离的有害气体浓度，这时，远离活性炭分子的高浓度的有害气体分子会因浓度势能差的力量向内侧（活性炭方向）补充，周而复始，整个室内空气中的有害气体浓度就会降低了。

（就象一杯水，加入一勺白糖，不用搅拌，一会儿整杯水都会有甜味儿一样）。

当然，加入动力（比如：风扇）效果会更快一些。

活性炭吸附法+脱硫脱硝技术燃煤锅炉都要求控制SO2和NOx的排放,目前联合烟气脱硫脱硝技术有多种,但是大部分技术因初投资大、运行费用高、治污产物利用难、存在二次污染等,限制了推广应用。

活性炭吸附法联合脱硫脱硝技术具有能够实现治污产物资源化利用、吸附剂可循环使用、脱硫脱硝效率高等优点,是有发展前景的联合脱硫脱硝技术。

1.活性炭吸附法脱硫原理活性炭具有较大的表面积、良好的孔结构、丰富的表面基团、高效的原位脱氧能力,同时有负载性能和还原性能,所以既可作载体制得高分散的催化体系,又可作还原剂参与反应提供一个还原环境,降低反应温度。

活性炭吸收SO2和NOx后生成的物质存在于活性炭表面的微孔中,降低了活性炭的吸附能力,因此对吸附SO2后表面上生成硫酸的活性炭要定期再生,先用水洗,得到稀硫酸溶液,然后对活性炭进行干燥。

对吸附SO2的活性炭加热,硫酸在炭的作用下还原为SO2,得到富集,可用于生产硫酸或硫磺,但要消耗一部分活性炭。

2.活性炭吸附法脱硝原理吸附法是利用吸附剂对NOx的吸附量随温度或压力的变化而变化的原理,通过周期性地改变反应器内的温度和压力,来控制NOx的吸附,以达到将NOx从汽源中分离出来的目的。

如果在活性炭脱硫系统中加入氨,即可同时脱除NOx,SO2脱除反应一般优先于NOx的脱除反应,烟气中SO2浓度较高时,活性炭内进行的是SO2脱除反应;SO2浓度较低时,NOx脱除反应占主导地位。

3.活性炭吸附法流程SO2的烟气在文丘里洗涤器内用稀硫酸先洗涤,经除尘、降温后进入固定床或活性炭吸附器,经净化后排空。

在气流连续流动的情况下,从吸附器顶部间歇喷水,洗去吸附剂上生成的硫酸,得到10%~15%浓度的硫酸,它进入文丘里洗涤器后被蒸发浓缩至25%~30%浓度,再经浸没式燃烧器等进一步提浓,最终浓度可达70%,能用于化肥生产。

4.活性炭吸附法优缺点优点1)活性炭材料本身具有非极性、疏水性、较高的化学稳定性和热稳定性,可进行活化和改进性,还具有催化能力、负载性能和还原性能以及独特的孔隙结构和表面化学特性。

活性炭吸附脱附催化氧打扮置的工艺流程一、引言随着经济的进展和全球化的趋势，工业化的快速进展已经成为世界各国共同关注的问题，同时也随之带来了环境污染的问题。

在浩繁的污染整治技术中，吸附脱附催化氧化技术因其高效、环保、低能耗等优点而备受关注。

活性炭催化氧化技术是吸附脱附催化氧化技术的一种常用方法，已广泛应用于废气整治、VOCs掌控等领域中。

本文对活性炭吸附脱附催化氧打扮置的工艺流程做简单介绍。

二、活性炭吸附脱附催化氧打扮置活性炭吸附脱附催化氧打扮置是一种高效的废气整治设备，其工作原理如下：将废气通过吸附器进入活性炭层，废气中的有机物被活性炭吸附后，废气经过活性炭层后进入催化氧化室，在催化剂的作用下有机物被彻底分解，最后产生无害的二氧化碳和水。

三、流程介绍活性炭吸附脱附催化氧打扮置的工艺流程重要包括吸附、脱附、催化氧化三个步骤。

1.吸附吸附是活性炭吸附脱附催化氧化技术的第一步，其目的是将废气中的有害物质（如挥发性有机物、苯、甲醛等）吸附到活性炭表面上。

活性炭的吸附效果重要受到以下因素的影响：废气流量、废气中污染物的浓度、活性炭的吸附容量和表面积等。

2.脱附吸附到活性炭表面上的废气污染物需要定期进行脱附，以保证吸附效果和活性炭使用寿命。

常用的脱附方法有热脱附、蒸汽脱附和惰性气体脱附等。

其中，热脱附是最常用的脱附方法，通过加热活性炭，使其吸附的有害物质脱离活性炭表面，进入气相中，最后通过加热后处理得到无害物质。

3.催化氧化催化氧化是活性炭吸附脱附催化氧化技术的核心步骤，重要是将吸附脱附后的废气进行分解和氧化，得到二氧化碳和水等无害的物质。

常用的催化剂包括银、铝和钼等金属催化剂和氧化铁等非金属催化剂。

催化氧化过程重要受到以下因素的影响：催化剂种类、催化剂浓度、废气流量、废气浓度、催化温度和催化时间等。

四、应用现状活性炭吸附脱附催化氧化技术已被广泛应用于不同行业领域中。

其中，印刷、涂装、化工、电子、汽车、食品等行业中的VOCs整治是该技术的重要应用方向。

一、活性炭的分类1、按活性炭的形状分类形状特征粉状活性炭除了以木屑等为原料生产的粉状活性炭以外，还包括颗粒活性炭的粉化产物等颗粒活性炭从形状上可分为破碎状、圆柱状、球状、中空微球状等几种破碎状炭椰壳活性炭、煤质活性炭属于此类。

活性炭的外表面因破碎而具有棱角球形炭有将炭化物作成球形以后再活化及以球形树脂为原料生产的活性炭两种纤维状活性炭以纤维状的物质为原料制成的活性炭。

有丝状、布状及毡状几种2、按活性炭的制造方法分类活化方法活化剂化学药品活化法活性炭氯化锌、磷酸、氢氧化钾、氢氧化钠等化学药品强碱活化法活性炭氢氧化钾、氢氧化钠等气体活化法活性炭水蒸气、二氧化碳、空气等水蒸气活化法活性炭水蒸气3、按活性炭的机能分类活性炭机能高比表面积活性炭比表面积为2500m 2 /g以上的高比表面积活性炭，用强碱活化法制造分子筛活性炭孔径非常小，用于分离气体添载活性炭在活性炭上添载上金属盐之类各种化学药品，用于脱臭、触媒等场合生物活性炭水处理的方法之一。

使活性炭表面形成微生物膜，通过微生物的分解作用进行净化。

与臭氧处理配合，用于净水的高度处理二、活性炭吸附原理活性炭的吸附可分为物理吸附和化学吸附。

1、物理吸附主要发生在活性炭去除液相和气相中杂质的过程中。

活性炭的多孔结构提供了大量的表面积，从而使其非常容易达到吸收收集杂质的目的。

其中起主要作用的是分子之间相互吸附作用力，也叫“范德瓦引力”。

虽然分子运动速度受温度和材质等原因的影响，但它在微环境下始终是不停运动的。

由于分子之间拥有相互吸引的作用力，当一个分子被活性炭内孔捕捉进入到活性炭内孔隙中后，由于分子之间相互吸引的原因，会导致更多的分子不断被吸引，直到添满活性炭内孔隙为止。

就像磁力一样，所有的分子之间都具有相互引力（活性炭内部的C分子受到四面八方的力，受力均衡；而活性炭表面C分子只受到内部的力，受力不平衡，合力指向内部，故活性炭有吸附外界分子来平衡内部力的趋势，从而附近的分子在活性炭表面富集）。

活性炭的吸附原理活性炭是一种具有高吸附性能的材料，主要用于水和空气中有机物的吸附。

其吸附原理主要涉及物理吸附和化学吸附两个方面。

1. 物理吸附：活性炭的吸附是基于物理吸附原理进行的。

物理吸附是通过分子间的范德华力吸附或者是电荷相互作用力吸附来实现的。

活性炭具有高度发达的孔隙结构，孔隙大小分布范围广且孔体积大。

这使得活性炭具有大量的微孔和介孔，具有较大的比表面积。

这种结构特点为物理吸附提供了很好的条件。

有机物分子通过扩散进入孔隙中，由于孔内表面吸附作用力的存在，分子会被捕获并停留在孔隙壁上。

物理吸附的过程包括三个主要阶段：传递（transport）、扩散（diffusion）和平衡（equilibrium）。

在传递阶段，有机物分子通过气相或液相传递进入活性炭内部；在扩散阶段，有机物分子沿着孔道扩散到孔壁上，通过范德华力或电荷作用力与活性炭表面相互作用；最终，在平衡阶段，吸附达到动态平衡，吸附物质的吸附量不再随时间的变化而变化。

2. 化学吸附：活性炭的吸附还涉及到化学吸附。

化学吸附是指通过化学键或离子键与吸附剂发生化学反应，从而吸附有机物质。

活性炭上具有丰富的活性官能团，例如羟基、酮基、醛基、羧基等。

这些官能团可以与有机物质中含有的活性基团发生化学键的形式作用，通过化学反应吸附有机物质。

化学吸附的过程涉及到化学键的形成和断裂。

吸附剂表面的活性官能团与有机物分子之间发生化学反应，形成强化学键。

这种吸附方式具有较强的选择性，可以根据有机物分子的特性进行吸附。

总结来说，活性炭的吸附原理主要包括物理吸附和化学吸附。

物理吸附是通过范德华力或电荷作用力实现的，通过活性炭具有的孔隙结构和大比表面积来提供较好的吸附条件。

化学吸附是通过化学键或离子键的形式与有机物质发生化学反应来实现的，借助活性炭上的活性官能团来与有机物质发生作用。

这些吸附机制共同作用，使活性炭具有高效的吸附性能。

活性炭的吸附性的原理活性炭是一种高表面积的多孔性吸附材料，通常由天然矿石或有机材料（如木材、植炭和煤）的热解或氧化制得。

其独特的吸附性能来源于其特殊的物理和化学特性，以及其细小孔隙结构。

活性炭的吸附性原理主要包括以下几个方面：1. 超孔隙结构：活性炭具有丰富的孔隙结构，包括微孔、介孔和宏孔。

其中微孔是最重要的，其孔径通常在0.2-2纳米之间。

这些微孔的存在使得活性炭具有巨大的比表面积，通常可达到几百至几千平方米/克。

通过增加比表面积，活性炭可以提高吸附分子与其表面之间的接触面积，从而增加吸附能力。

2. 非极性特性：活性炭主要由碳元素构成，因此具有强烈的非极性特性。

这种非极性特性使得活性炭对许多有机物质具有良好的吸附能力。

有机物质在活性炭表面的吸附是通过范德华力和π-π相互作用等非共价键来实现的。

3. 表面化学性质：活性炭表面通常含有丰富的含氧官能团，如羟基、酚基和羧基等。

这些官能团可以与一些极性物质发生氢键或离子键作用，进一步提高活性炭的吸附能力。

此外，活性炭表面也可能存在一些带电官能团，如胺基、酸基等，可以通过静电作用吸附带相反电荷的离子。

4. 多孔结构：活性炭的多孔结构能够提供大量的吸附位点，从而增加吸附物质的吸附容量。

活性炭的多孔结构包括微孔、介孔和宏孔，各具有不同的孔径和孔容。

这些孔隙可以通过物质的分子大小和形状选择性地吸附物质，实现对不同分子的分离与去除。

5. 表面电荷：活性炭表面通常带有一定的表面电荷，主要来自于活性炭表面官能团的负电荷或正电荷。

这些表面电荷可以影响吸附物质的吸附行为。

当活性炭表面带有正电荷时，可以吸附带有负电荷的离子物质；当表面带有负电荷时，可以吸附带有正电荷的离子物质。

综上所述，活性炭的吸附性能主要取决于其超孔隙结构、非极性特性、表面化学性质、多孔结构和表面电荷等因素。

这些特性使得活性炭具有广泛的应用领域，包括水处理、空气净化、废气治理、食品加工和药物制备等。

活性炭吸附的原理
首先，物理吸附是指活性炭表面对各种分子普遍吸附的现象。

活性炭的大表面
积和丰富的微孔结构为物理吸附提供了良好的条件。

当有害物质分子接触到活性炭表面时，由于活性炭表面的吸附能力强，分子会被吸附在活性炭表面上，从而实现对有害物质的去除。

物理吸附是一个可逆过程，当吸附饱和或吸附条件改变时，吸附物质可以脱附。

其次，化学吸附是指活性炭表面对特定化学物质发生化学反应而吸附的现象。

活性炭表面含有丰富的官能团，如羟基、羰基等，这些官能团可以与特定的化学物质发生化学反应，形成化学键而被吸附在活性炭表面上。

化学吸附是一个不可逆过程，一旦化学键形成，吸附物质很难脱附。

活性炭吸附的原理还涉及到吸附剂本身的性质和吸附物质的性质。

活性炭的孔
隙结构对吸附性能有着重要影响，孔径大小和分布会影响吸附剂对不同分子的吸附能力。

此外，活性炭的表面性质也对吸附效果起着重要作用，表面羟基、羰基等官能团的存在会增强活性炭对某些物质的吸附能力。

而吸附物质的性质包括分子大小、极性、溶解度等因素，这些因素会影响吸附物质与活性炭之间的相互作用，从而影响吸附效果。

总的来说，活性炭吸附的原理是一个复杂的过程，既包括物理吸附，也包括化
学吸附，同时还受到吸附剂和吸附物质本身性质的影响。

通过深入理解活性炭吸附的原理，可以更好地选择和应用活性炭吸附剂，从而实现高效去除有害物质的目的。

活性炭吸附技术在环保、水处理、空气净化等领域具有重要的应用前景，对于改善环境质量、保护人类健康具有重要意义。

活性炭催化燃烧装置的工作原理活性炭吸附、脱附+催化燃烧是新一代VOCs处理技术，是将吸附浓缩单元和热氧化单元有机地结合起来的一种方法，主要适用于较低浓度有机气体且不宜采用直接燃烧或催化燃烧法和吸附回收法处理的有机废气，尤其对大风量的处理场合，均可获得满意的经济效果和社会效果。

经吸附净化并脱附后转换成小风量、高浓度的有机废气，对其进行热氧化处理，并将有机物燃烧释放的热量有效利用。

一、工作原理RCO活性炭吸附+脱附+催化燃烧一体装置废气处理设备有机废气先通过干式过滤，将废气中颗粒状污染物截留去除，然后进入吸附床进行吸附，利用具有大比表面积的蜂窝状活性炭将有机溶剂吸附在活性炭表面，经处理后的洁净气体经过风机、烟囱高空排放。

活性炭经过吸附运行一段时间后达到饱和，启动系统的脱附-催化燃烧过程，通过热气流将原来已经吸附在活性炭表面的有机溶剂脱附出来，并经过催化燃烧反应转化生成CO2和水蒸气等无害物质，并放出热量，反应产生的热量经过热交换部分回用到脱附加热气流中，当脱附达到一定程度时放热跟脱附加热达到平衡，系统在不外加热量的情况下完成脱附再生过程。

二、产品特点1、吸附净化效率高，处理效果稳定，确保废气达标排放。

2、具有手动和自动脱附功能，选用贵金属催化剂，通过催化燃烧反应将有机物转化，催化效率高，性能稳定。

3、采用PLC控制，配套可操作触摸屏，使用操作方便，维护管理简单。

4、具备多重安全措施，主反应器配有泄爆装置，设置多点温度探测，具有故障警报及应急处置能力等。

三、应用领域VOCS型吸附+脱附-催化燃烧处理装置采用吸附+脱附组合工艺来处理大风量、中低浓度的有机废气，可处理的有机溶剂包括苯类、酮类、脂类、醇类、醛类、醚类、烷类和其混合类。

可广泛应用于汽车、造船、摩托车、自行车、家用电器、集装箱生产厂的喷漆、涂装车间的有机废气净化，也可与制鞋粘胶、印铁制罐、化工塑料、印刷油墨、电缆、漆包线等流水线配套设备使用。

活性炭吸附箱一般由不锈钢，碳钢，PP材质等制作而成的，通常生产厂家可根据客户废气性质选择合适的材料。

主结构体厚度须据各型号及处理量，且具有足够补强，足以负担结构体及运转中所需之负荷，并提供必要的操作平台。

那吸附原理是什么呢，下边为您解答。

吸附过程：由于固体表面上存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，当此固体表面与气体接触时，就能吸引气体分子，使其浓聚并保持在固体表面，此现象称为吸附。

利用固体表面的吸附能力，使废气与大表面的多孔性固体物质相接触，废气中的污染物被吸附在固体表面上，使其与气体混合物分离，达到净化目的。

其实质是一个吸附浓缩的过程。

脱附+催化燃烧：活性炭接近饱和后，对活性炭进行脱附再生（热空气脱附），脱附产生高浓度有机废气进行催化燃烧使得废气得到彻底净化。

根据废气性质和
回用价值性，也可使用蒸汽脱附，再经过冷凝器冷凝成液体然后分离，分离回收有机溶剂。

综上就是有关活性炭吸附箱吸附原理的介绍，如想了解更多有关活性炭吸附箱的知识，可咨询河南誉满鑫环保科技有限公司。

VOCs治理活性炭吸附与脱附VOCs是大气污染的重要来源之一，各部门都要求企业做好废气治理，VOCs的来源广泛，不同领域的废气治理采取的措施不同，其中活性炭吸附——脱附技术具有操作简单、能够实现资源回收的优势，应用广泛。

活性炭吸附——脱附技术由于VOCs活性炭表面存在着未平衡和未饱和的分子引力或化学键力，当气体与活性炭表面接触时，气体分子就能被吸附剂所吸引并在其表面浓聚，从而使废气的污染物与空气相分离，达到净化的目的。

根据作用力的不同，吸附可分为物理吸附和化学吸附，有机废气吸附-脱附主要以物理吸附为主。

吸附-脱附主要有预处理系统、吸附系统、脱附系统、冷凝系统和干燥系统组成，典型的“一级吸附-脱附”工艺如图所示：尾气经收集后输送至吸附-脱附系统，首先经预处理系统（如冷凝、吸收、过滤）去除废气中的水汽、腐蚀性物质及颗粒物，防止末端设备腐蚀和吸附剂堵塞，同时降低末端负荷；然后流经吸附床，废气中的污染物吸附在活性炭上，净化达标后高空排放；活性炭吸附饱和后通过阀门切换至另一活性炭吸附床，饱和后的活性炭采用低压水蒸气高温解析再生，污染物气化并脱离吸附剂，随水蒸气进入冷凝系统，并在贮槽中分层为水相和油相，其中水相送污水站处理，油相即有机溶剂，精制后可回收套用；再生后的活性炭残有大气水分，影响吸附效率，需要通过空气进行干燥，干燥后的活性炭吸附床等待另一活性炭吸附床饱和；循环往复，自动切换。

蜂窝活性炭的用途与使用蜂窝活性炭可广泛用于各种气体净化设备和废气治理工程，实践证明，净化效果比普通好。

用蜂窝活性炭可不同程度去除的污染物有：氧化氮、四氯化碳、氯、苯、二甲醛、丙酮、乙醇、乙醚、甲醇、乙酸、乙酯、苯乙烯、光气、恶臭气体等酸碱性气体。

蜂窝活性炭可直接使用或置入净化柜、吸附床使用，若废气浓度高，排放量大，可两台净化柜、吸附床轮换使用。

在使用过程中，尽量避免温度过高，温度过高会降低吸附量，吸附量随温度上升而下降；同时要避免高含尘量和油雾，因为焦油尘雾会堵塞活性炭微孔，增加阻力，降低吸附效果，如果使用环境含有大量浓尘和焦油，应加装前级除尘过滤才能达到最佳使用效果和最长使用寿命。