化學(xué)過濾器清除空氣中的化學(xué)氣體污染物,以滿足微電子、核工業(yè)、制藥、化工、環(huán)保、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,大氣中的有害氣體濃度增加;技術(shù)進(jìn)步和生活改善,人們對(duì)純凈空氣的要求提高。對(duì)化學(xué)過濾器的需求逐漸增加。
目前的化學(xué)過濾器多為活性炭過濾器。
●吸附原理
活性炭有選擇性地吸附氣體,而不是機(jī)械地“過濾”雜質(zhì)。
活性炭表面有大量微孔,其中絕大部分孔徑小于500?(1?=10-10m)。單位材料微孔的總內(nèi)表面積稱“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“吸附質(zhì)”,活性炭為“吸附劑”。由于分子間的引力,吸附質(zhì)粘到微孔內(nèi)表面。若伴有化學(xué)反應(yīng),稱化學(xué)吸附,否則為物理吸附。
在吸附質(zhì)被吸附劑吸附的同時(shí),也會(huì)有部分吸附質(zhì)脫離吸附劑,稱“脫附”。使用中,吸附能力會(huì)不斷減弱,脫附增加,增加到某一程度,活性炭報(bào)廢。
有時(shí),加熱或用水蒸汽熏蒸可使吸附質(zhì)脫離吸附劑,使活性炭再生。
●活性炭材料
活性炭材料分顆粒炭、纖維炭。
傳統(tǒng)的顆?;钚蕴坑忻嘿|(zhì)炭、木質(zhì)炭、椰殼炭、骨炭。有時(shí),顆粒炭被制成粉末,粘在其它多孔材料上,再加工成型。
纖維活性炭由含碳有機(jī)纖維制成。它的孔徑?。?lt;50?)、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、瀝青。
●活性炭吸附性能
吸附容量─對(duì)某種氣體,單位活性炭所能吸附的最大量稱“吸附容量”。不同材料,或吸附不同氣體,吸附容量不同。
滯留時(shí)間─氣流穿過活性炭層的時(shí)間稱“滯留時(shí)間”。滯留時(shí)間越長(zhǎng),吸附越充分。為保持足夠的滯留時(shí)間,炭層要足夠厚,過濾風(fēng)速不能太高。
使用壽命─新的活性炭吸附效率高,使用中效率不斷衰減,當(dāng)過濾器下游有害物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)間為使用壽命,也稱“穿透時(shí)間”。
選擇性─一般說來,分子量大或沸點(diǎn)高的氣體易吸附;揮發(fā)性有機(jī)氣體比無機(jī)小分子氣體易吸附;化學(xué)吸附比物理吸附選擇性強(qiáng)?;钚蕴拷?jīng)化學(xué)浸漬后,增加對(duì)特定氣體的吸附能力。
●活性炭過濾器的選用
影響活性炭過濾器吸附效率和使用壽命的主要因素有:污染物的種類和濃度,氣流的溫度、壓力、相對(duì)濕度、滯留時(shí)間。
實(shí)際選用時(shí),要根據(jù)污染物種類、濃度和處理風(fēng)量等條件,確定活性炭的種類和過濾器形式。
通過監(jiān)測(cè)過濾器前后污染物濃度變化,可以判定活性炭是否應(yīng)更換。但目前國(guó)內(nèi)尚無方便實(shí)用的監(jiān)測(cè)手段,因此,用戶只能按規(guī)定周期或憑經(jīng)驗(yàn)決定活性炭過濾器的使用壽命。
使用過程中,活性炭過濾器阻力不變,但重量會(huì)增加,有經(jīng)驗(yàn)的專業(yè)人員可根據(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均應(yīng)有好的除塵過濾器,其效率規(guī)格應(yīng)不低于F7。上游過濾器防止灰塵堵塞活性炭材料;下游過濾器濾除活性炭本身的發(fā)塵。