吸附剂的选择方法
吸附剂
吸附剂2009-02-22 23:16虽然吸附现象早已为人们发现和熟知，但是作为工业上应用则是近几十年的事情。
从理论上讲，固体物质的表面对于流体都具有一定的物理吸附作用，但要达到工业上的使用要求，还需要有一个选择与评价的问题，这是吸附操作中首先要解决的问题。
1．对工业吸附剂的要求(1)要有巨大的内表面积和大的孔隙率也就是说，吸附剂必须是具有高度疏松结构和巨大暴露表面的多孔物质。
只有这样，才能给吸附提供很大的表面。
吸附剂的有效表面包括颗粒的外表面和内表面，而内表面总是比外表面大得多，例如硅胶的内表面高达600m2／g，活性炭的内表面可高达1000m2／g。
这些内部孔道通常都很小，有的宽度只有几个分子的直径，但数量极大，这是由吸附剂的孔隙率决定的。
因此，要求吸附剂要有很大的孔隙率。
除此之外，还要求吸附剂具有合适的孔隙和分布合理的孔径，以便吸附质分子能到达所有的内表面而被吸附。
(2)对不同的气体要具有选择性的吸附作用工业上应用吸附剂的目的，就是为了对某些气体组分有选择地吸附，从而达到分离气体混合物的目的。
因此要求所选的吸附剂对所要吸附的气体具有很高的选择性。
例如活性炭吸附二氧化硫(或氨)的能力，远大于吸附空气的能力，故活性炭能从空气与二氧化硫(或氨)的混合气体中优先吸附二氧化硫(或氨)，达到净化废气的目的。
(3)吸附容量要大吸附剂的吸附容量是指一定温度下，对于一定的吸附质浓度，单位质量(或体积)的吸附剂所能吸附的最大吸附质质量。
吸附容量大小的影响因素很多，它包括吸附剂的表面大小，孔隙率大小和孔径分布的合理性，还与分子的极性以及吸附剂分子上官能团的性质有关。
(4)要有足够的机械强度和热稳定性及化学稳定性吸附剂是在湿度、温度和压力条件变化的情况下工作的，这就要求吸附剂有足够的机械强度和热稳定性，对于用来吸附腐蚀性气体时，还要求吸附剂有较高的化学稳定性。
当采用流化床吸附装置时，对吸附剂的机械强度要求更高，主要原因是在流化状态下运行，吸附剂的磨损大。
吸附技术知识点总结
吸附技术知识点总结一、概述吸附技术是一种物理或化学过程，通过在固体表面或孔隙中吸附气体、液体或溶质来分离或提纯物质的方法。
吸附技术具有高效、节能、环保、易操作、低成本等优点，在化工、环保、能源、医药等领域得到了广泛应用。
吸附技术可分为气体吸附和液体吸附两种类型，其中气体吸附主要用于气体分离和净化，液体吸附主要用于溶剂回收和废水处理。
二、吸附过程的基本原理吸附过程是指物质在固体表面或孔隙中附着的过程，其基本原理可归结为几种主要机制：1. 物理吸附：也称范德华吸附，是指气体或液体分子在固体表面附着的一种物理现象。
其特点是吸附力弱，吸附物质易脱附。
物理吸附是一种可逆过程，通常在低温和高真空条件下发生。
2. 化学吸附：指气体或液体分子在固体表面形成化学键而附着的过程。
其特点是吸附力强，吸附物质难脱附。
化学吸附是一种不可逆过程，通常发生在较高温度和压力条件下。
3. 吸附热力学：吸附过程的热力学基础是吉布斯自由能的变化，吸附热力学理论可用于描述物质在固体表面或孔隙中的吸附行为，包括吸附等温线、吸附等压线等。
4. 吸附动力学：吸附过程的动力学基础是质量传递、传质速率、平衡时间等，用于描述物质在固体表面或孔隙中的吸附速率和平衡时间等动态过程。
三、气体吸附技术气体吸附技术是指利用固体吸附剂吸附气体分子的方法，常用于气体分离和净化领域。
1. 吸附剂的选择：气体吸附剂通常为多孔性固体，如活性炭、分子筛、铝土矿、氧化铝、硅胶等。
根据吸附剂的孔径、比表面积、孔隙分布等特性选择适合的吸附剂。
2. 吸附分离：气体吸附分离常用于分离气体混合物，如氧气/氮气、二氧化碳/甲烷等。
通常利用吸附剂在一定温度、压力下对气体混合物进行吸附分离，根据各气体在吸附剂上的吸附力差异实现气体分离。
3. 吸附净化：气体吸附净化常用于去除气体中的有害成分，如有机物、硫化物、氮氧化物等。
通常利用吸附剂对气体中的有害成分进行吸附，实现气体净化和净化剂再生。
柱层析的吸附剂和洗脱剂
柱层析与薄层层析的吸附剂和洗脱剂（Swrl20041219据网络资源整理支持小木虫）根据待分离组分的结构和性质选择合适的吸附剂和洗脱剂是分离成败的关键。
1．吸附剂的要求①对样品组分和洗脱剂都不会发生任何化学反应，在洗脱剂中也不会溶解。
②对待分离组分能够进行可逆的吸附，同时具有足够的吸附力，使组分在固定相与流动相之间能最快地达到平衡。
③颗粒形状均匀，大小适当，以保证洗脱剂能够以一定的流速（一般为1。
5mL。
min—1）通过色谱柱。
④材料易得，价格便宜而且是无色的，以便于观察。
2、常用吸附剂的种类氧化铝、硅胶、聚酰胺、硅酸镁、滑石粉、氧化钙(镁）、淀粉、纤维素、蔗糖和活性炭等。
3、几种常见吸附剂的特性（1）氧化铝：市售的层析用氧化铝有碱性、中性和酸性三种类型，粒度规格大多为100~150目.碱性氧化铝（pH9—10）：适用于碱性物质(如胺、生物碱）和对酸敏感的样品，这种吸附剂能引起被吸附的醛、酮的缩合、酯和内酯的水解、醇羟基的脱水、乙酰糖的去乙酰化等不良副反应。
所以，这些化合物不宜用碱性氧化铝分离。
酸性氧化铝（pH3。
5—4。
5）：适用于酸性物质如有机酸、氨基酸等以及色素和醛类化合物的分离.中性氧化铝(pH7—7。
5)：适用于醛、酮、醌、苷和硝基化合物以及在碱性介质中不稳定的物质如酯、内酯等的分离,也可以用来分离弱的有机酸和碱等。
(2)硅胶：硅胶是硅酸的部分脱水后的产物，其成分是SiO2·xH2O，又叫缩水硅酸。
柱色谱用硅胶一般不含粘合剂。
(3）聚酰胺:色谱用聚酰胺主要又锦纶6（聚己内酰胺)和锦纶66（聚己二酰己二胺)两种,分子量一般在16000~20000，其亲水性和亲脂性均较好，因此既可分离水溶性成份,也可分离脂溶性成分。
可溶于浓盐酸、甲酸及热的乙酸、甲酰胺和二甲基甲酰胺中；微溶于乙酸和苯酚等;不溶于醇、氯仿、丙酮、乙醚、苯等；对碱稳定，对强酸可水解.聚酰胺色谱的原理:兼具吸附色谱和分配色谱的功能。
吸附剂的类型与选择
吸附剂的类型与选择吸附剂是一种可以吸附水分、有机物、气体等有害物质的材料。
在工业、环境保护、农业等领域中，吸附剂的应用越来越广泛。
选择合适的吸附剂对于工艺效果和成本控制具有重要意义。
下面介绍吸附剂的类型和选择。
一、吸附剂的类型1. 活性炭活性炭是一种非常常见的吸附剂，它可以吸附气体和液体中的有机物质和沉淀颗粒。
活性炭的表面积较大，能够提供更多的吸附反应位点。
一般来说，活性炭的吸附能力比较强，但是成本较高。
2. 分子筛分子筛是由特殊的化学成分制成的材料，其结构像是一个三维网状的晶体。
分子筛的孔径很小，一般在0.3至10纳米之间，能够选择性地吸附分子大小符合其孔径大小的有机物质和气体。
3. 硅胶硅胶是由硅酸盐等化合物制成的材料，具有很强的吸湿性，在干燥剂和除湿剂等方面有广泛应用。
4. 活性白土活性白土是由天然白土和酸等化物混合而成的材料，具有很好的吸附能力。
由于其成本较低，是一种常用的吸附剂。
5. 硅酸钠硅酸钠是一种无机盐，常常用作吸附剂和填料。
二、吸附剂的选择1.吸附物质的性质吸附剂的选择需要考虑吸附物质的性质，如分子大小、极性、电荷等特性。
不同的吸附剂选择会有不同的适用物质范围，需要根据实际情况进行选择。
2.吸附剂的成本不同的吸附剂成本不同，需要根据实际情况选择合适的吸附剂。
3.材料的可再生性一些吸附剂，如活性炭和分子筛，可以通过再生循环使用，具有较好的经济性。
因此，在需要长期使用吸附剂的应用场景中，可再生性是重要考虑因素之一。
4.吸附剂的容量和反应速率不同的吸附剂的吸附容量和反应速率不同，需要根据实际需要进行选择。
5.重金属污染的处理在重金属污染的处理中，需要选择具有选择性吸附特性的吸附剂，如离子交换树脂。
吸附剂的选择需要考虑吸附物质的特性、成本、可再生性、容量和反应速率以及重金属污染处理等方面，选择合适的吸附剂可以提高工艺效果并控制成本。
给排水工艺中的吸附技术与工艺
给排水工艺中的吸附技术与工艺引言：给排水工艺是城市化进程中关键的环境保护措施之一，通过合理的处理和排放，最大限度地减少水污染对环境的影响。
吸附技术在给排水工艺中的应用日益广泛，其有效去除废水中的有害物质，为环境保护和水资源管理提供了可行的解决方案。
本文将介绍吸附技术在给排水工艺中的应用及其相关的工艺。
一、吸附技术在给排水工艺中的应用吸附技术是一种重要的物理化学处理方法，通过固体吸附剂与废水中的污染物质相互作用，实现有害物质的去除和净化。
在给排水工艺中，吸附技术主要应用于以下几个方面：1. 水处理中的前处理过程吸附技术在给水处理中被广泛应用于前处理过程，例如利用活性炭吸附废水中的悬浮物、有机物和重金属离子等。
吸附技术可以有效地去除水中的有机污染物和其他杂质，提高后续处理过程的效果和稳定性。
2. 废水处理中的后处理过程在废水处理中，吸附技术常用于废水的后处理过程，以去除废水中的微量有害物质和溶解性有机物。
此外，吸附技术还可用于去除废水中的重金属、有毒物质和臭味物质，净化排放水质，达到环境保护的要求。
3. 水质监测与分析吸附技术不仅可以用于水处理工艺中的污染物去除，还可以作为水质监测和分析的手段。
例如，通过利用吸附材料吸附水中的有机污染物，再用适当的方法将其脱附，可以对有机物质进行分离和定量分析，从而实现对水质污染程度的评估和监测。
二、吸附工艺在给排水工艺中的实施吸附工艺的实施需要合理的工艺流程和设备配置，以确保吸附剂的充分利用和污染物的有效去除。
以下是吸附工艺在给排水工艺中的实施要点：1. 吸附剂的选择与制备根据废水中的污染物特性和去除要求，选择适合的吸附剂非常重要。
常用的吸附剂包括活性炭、沸石、生物质炭等，它们具有吸附能力强、选择性好等优点。
此外，合适的吸附剂制备方法和表面改性技术也可以提高吸附剂的吸附性能和循环利用能力。
2. 工艺流程的设计与优化吸附工艺的设计需要考虑吸附剂的投加方式、废水的处理流量和负荷、吸附剂与废水的接触时间等因素。
吸附式除湿机原理
吸附式除湿机原理解析1. 引言湿度是指空气中所含水蒸气的含量，是衡量空气中水分含量的物理量。
在某些环境中，高湿度可能会导致空气中的水分凝结成水滴，使得环境潮湿，产生霉菌、腐蚀等问题。
为了解决这些问题，人们发明了各种吸附式除湿机，用于降低空气中的湿度。
本文将详细解释吸附式除湿机的基本原理。
2. 吸附式除湿机的构成吸附式除湿机通常由以下几个部分组成： - 主体机：包含除湿器的核心部分，负责去除空气中的湿度。
- 风扇：用于循环空气，将湿空气送入主体机。
- 湿度传感器：用于感知空气中的湿度。
- 控制面板：用于设置和显示除湿机的工作参数。
3. 吸附式除湿机的基本原理吸附式除湿机的工作原理是利用吸附剂吸附空气中的水分分子，从而降低空气的湿度。
下面将详细介绍吸附式除湿机的工作过程。
3.1 吸附剂的选择吸附剂是吸附式除湿机的核心部件，其质量和性能直接影响除湿机的效果。
常见的吸附剂有硅胶、分子筛等。
吸附剂的选择应考虑以下几个因素： - 吸附速度：吸附剂对水分分子的吸附速度应快，以提高除湿机的工作效率。
- 吸附容量：吸附剂对水分分子的吸附容量应大，以延长除湿机的使用寿命。
- 再生性能：吸附剂在饱和后应易于再生，以便循环使用。
3.2 吸附过程吸附式除湿机的吸附过程分为两个阶段：吸附和再生。
3.2.1 吸附阶段在吸附阶段，湿空气被送入除湿机中，经过风扇的作用，空气通过吸附剂。
吸附剂表面的微孔结构能够吸附水分分子，并将其固定在表面上。
这样，空气中的湿度得以降低。
吸附剂的选择和性能直接影响吸附过程的效果。
3.2.2 再生阶段当吸附剂饱和后，需要进行再生操作，将吸附剂上的水分分子释放出来。
再生过程通常分为两个步骤：脱附和排湿。
•脱附：通过加热吸附剂，使其温度升高，从而使吸附剂表面的水分分子脱附。
这些水分分子转化为水蒸气，通过风扇排出除湿机。
•排湿：将脱附后的吸附剂表面的水分分子排出除湿机。
这样，吸附剂恢复到初始状态，可以再次进行吸附操作。
吸附剂的类型与选择
吸附剂的类型与选择吸附是指气体或液体与多孔的固体颗粒表面接触，气体或液体分子与固体表面分子之间相互作用而停留在固体表面上，使气体或液体分子在固体表面上浓度增大的现象。
被吸附的气体或液体称为吸附质，吸附气体或液体的固体称为吸附剂。
当吸附质是水蒸气或水时，此固体吸附剂又称为固体干燥剂，也简称干燥剂。
根据气体或液体与固体表面之间的作用不同，可将吸附分为物理吸附和化学吸附两类。
物理吸附是由流体中吸附质分子与吸附剂表面之间的范德华力引起的，吸附过程类似气体液化和蒸气冷凝的物理过程。
其特征是吸附质与吸附剂不发生化学反应，吸附速度很快，瞬间即可达到相平衡。
物理吸附放出的热量较少，通常与液体气化热和蒸气冷凝热相当。
气体在吸附剂表面可形成单层或多层分子吸附，当体系压力降低或温度升高时，被吸附的气体可很容易地从固体表面脱附，而不改变气体原来的性状，故吸附和脱附是可逆过程。
工业上利用这种可逆性，通过改变操作条件使吸附质脱附，达到使吸附剂再生并回收或分离吸附质的目的。
吸附法脱水就是采用吸附剂脱除气体混合物中水蒸气或液体中溶解水的工艺过程。
通过使吸附剂升温达到再生的方法称为变温吸附（TSA）。
通常，采用某加热后的气体通过吸附剂使其升温再生，再生完毕后再用冷气体使吸附剂冷却降温，然后又开始下一个循环。
由于加热、冷却时间较长，故TSA多用于处理气体混合物中吸附质含量较少或气体流量很小的场合。
通过使体系压力降低使吸附剂再生的方法称为变压吸附（PSA）。
由于循环快速完成，通常只需几分钟甚至几秒钟，因此处理量较高。
天然气吸附法脱水通常采用变温吸附进行再生。
化学吸附是流体中吸附质分子与吸附剂表面的分子起化学反应，生成表面络合物的结果。
这种吸附所需的活化能大，故吸附热也大，接近化学反应热，比物理吸附太得多。
化学吸附具有选择性，而且吸附速度较陵，需要较长时间才能达到平衡。
化学吸附是单分子吸附，而且多是不可逆的，或需要很高温度才能脱附，脱附出来的吸附质分子又往往已发生化学变化，不复具有原来的性状。
物理吸附中吸附质的选择
物理吸附中吸附质的选择摘要多孔材料的表征通常都是使用气体在其亚临界温度，如77K的氮气(T/Tc = 0.61)， 87K的氩气(T/Tc = 0.58)，273K的二氧化碳(T/Tc = 0.90)等。
低于气体的临界温度时，在孔道内壁吸附质呈液膜状，从而可以由等温线计算表面积、孔径和孔隙度。
当温度高于气体的临界温度时，吸附在储气性能、气体分离等方面的应用则是关注的重点。
—————————————————————————————————吸附层（类似液膜）厚度、孔填充压力以及孔中的毛细管凝聚都与在试验温度下孔中的吸附质及吸附质本体的化学势(μa及μo)有关。
当吸附层（液膜）蒸汽压与本体饱和蒸汽压的平衡时，这二者的差值则与试验压力P和饱和蒸汽压p0相关，并可用Δμo =(μa - μo) = RT lnP/Po表示。
其中R是气体常数，T为温度。
因此与温度相关的气体饱和蒸汽压是物理吸附试验中非常重要的参数。
只有得到准确的气体饱和蒸汽压，通过表征吸附量与精确地相对压力p/p0的关系才能进行准确的孔径及比表面积的分析。
饱和蒸汽压的大小与温度相关。
表示气液共存的气液平衡线对应的压力与温度终止于临界点（图1）。
有多种试验方法可以用于计算物理吸附过程中的饱和蒸汽压。
其中，当物理吸附的试验温度接近吸附质的沸点时可以在物理吸附实验过程中连续测量饱和蒸汽压。
该方法因为可以直接测量在独立的P0管中吸附质在实验温度时的凝聚，准确度最高，最为推荐。
通常吸附等温线都是在液氮（77.35K @ 760torr）或液氩（87.27K @ 760torr）温度下测量，液氮、液氩放置于杜瓦瓶中，保持常压。
此时液体温度不仅与压力，更与液体纯度相关。
水蒸气、氧以及空气中的其它气体组分均可影响液体纯度，当液体纯度降低则液体温度也会随之升高，温度升高幅度0.1~0.2K可导致饱和蒸汽压升幅10~20 torr。
在物理吸附过程中，当相对压力0.95时饱和蒸汽压5 torr 的误差会导致孔径计算近10%的误差。