吸附原理 工艺应用

合集下载

吸附技术知识点总结

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。

吸附吸收油气回收技术应用

吸附吸收油气回收技术应用

吸附吸收油气回收技术应用概述随着工业化和城市化的不断发展,空气中的污染物越来越多,其中包括油气排放。

随之而来的是环境污染问题日益严重,对环境和人类健康造成了不可忽视的影响。

为了解决这一问题,吸附吸收油气回收技术应运而生。

这项技术通过吸附和吸收油气排放物,将其回收利用,达到减少污染、保护环境和节约资源的目的。

本文将对吸附吸收油气回收技术的应用进行详细介绍。

一、吸附吸收油气回收技术原理1.吸附原理吸附是指一种物质吸附另一种物质的过程。

在吸附吸收油气回收技术中,通常采用吸附剂(如活性炭、分子筛等)对油气排放物进行吸附。

当油气排放物进入吸附剂的孔隙或表面时,由于吸附剂的表面具有一定的亲油性,油气分子会被吸附在吸附剂表面或孔隙中,从而实现了对油气排放物的去除。

二、吸附吸收油气回收技术的应用1. 工业废气处理在许多工业生产过程中,会产生大量的油气排放物。

采用吸附吸收油气回收技术可以有效地将这些油气排放物去除,从而减少对环境的污染。

在化工、汽车制造、船舶工业等领域,该技术被广泛应用。

2. 汽车尾气处理汽车尾气中含有大量的有害气体和颗粒物,对环境和人体造成严重危害。

采用吸附吸收油气回收技术可以将汽车尾气中的有害物质去除,净化空气,保护环境和人类健康。

3. 石油化工废水处理石油化工生产过程中会产生大量的废水,其中含有大量的油脂和有机物。

采用吸附吸收油气回收技术可以有效地将废水中的油脂和有机物去除,达到废水处理和资源回收的双重效果。

4. 污水处理在城市污水处理厂和工业污水处理厂中,也可以利用吸附吸收油气回收技术对污水中的油脂和有机物进行去除,净化污水,保护水环境。

5. 燃煤电厂烟气脱硫燃煤电厂烟气中含有大量的二氧化硫、氮氧化物等有害气体。

采用吸附吸收油气回收技术可以将烟气中的有害气体吸收和去除,净化烟气,降低对大气的污染。

三、吸附吸收油气回收技术的优势1. 高效去除吸附吸收油气回收技术对油气排放物的去除效果显著,能够高效去除空气和水中的油脂、有机物等有害物质。

吸附工艺流程总结报告范文(3篇)

吸附工艺流程总结报告范文(3篇)

第1篇一、引言吸附技术是一种利用吸附剂对物质进行分离、纯化和浓缩的方法,广泛应用于化工、环保、医药、食品等领域。

随着科技的不断发展,吸附技术在工业生产中的应用越来越广泛,其工艺流程也越来越复杂。

本报告对吸附工艺流程进行总结,旨在为相关领域的研究和实践提供参考。

二、吸附工艺流程概述吸附工艺流程主要包括吸附剂的选择、吸附剂预处理、吸附操作、吸附剂再生和吸附剂的回收利用等环节。

1. 吸附剂的选择吸附剂的选择是吸附工艺流程的关键环节,直接影响到吸附效果和吸附剂的寿命。

在选择吸附剂时,应考虑以下因素:(1)吸附剂的吸附性能:吸附剂对目标物质的吸附能力是选择吸附剂的重要依据。

吸附剂的吸附性能可通过吸附等温线、吸附速率等指标进行评价。

(2)吸附剂的稳定性:吸附剂在吸附过程中应保持良好的稳定性,不易发生膨胀、收缩、破碎等现象。

(3)吸附剂的再生性能:吸附剂在吸附一定周期后,应能通过适当的再生方法恢复其吸附性能。

(4)吸附剂的来源、成本和环保性能:吸附剂的来源、成本和环保性能也是选择吸附剂时需要考虑的因素。

2. 吸附剂预处理吸附剂预处理是为了提高吸附剂的吸附性能和稳定性,主要包括以下步骤:(1)物理预处理:如研磨、筛分、烘干等,以改善吸附剂的粒度、比表面积和孔隙结构。

(2)化学预处理:如酸碱处理、氧化还原处理等,以改变吸附剂的表面性质和化学组成。

3. 吸附操作吸附操作主要包括吸附剂与吸附质的接触、吸附质在吸附剂上的吸附和吸附质从吸附剂上的解吸等过程。

(1)吸附剂与吸附质的接触:吸附剂与吸附质之间的接触方式有静态吸附和动态吸附两种。

静态吸附适用于吸附质浓度较低、吸附剂用量较大的场合;动态吸附适用于吸附质浓度较高、吸附剂用量较小的场合。

(2)吸附质在吸附剂上的吸附:吸附质在吸附剂上的吸附机理主要有物理吸附和化学吸附两种。

物理吸附是指吸附质与吸附剂之间的范德华力作用,化学吸附是指吸附质与吸附剂之间的化学键作用。

(3)吸附质从吸附剂上的解吸:吸附质从吸附剂上的解吸可以通过改变吸附条件(如温度、压力、溶剂等)来实现。

吸附

吸附

物理吸附
吸附剂与吸附物质之间是通过 分子间引力(即范徳华力)而产 生的吸附
吸 附
化学吸附 吸附剂与被吸附物质之间产 生化学作用,生成化学键引 起吸附
第三节 吸附平衡
2.1吸附平衡
解吸速度
当吸附速度和解吸速度相等时, 流体中吸附质浓度不再改变时 → → 吸附平衡
吸附速度
吸附剂吸附能力用吸附量q表示。

日常生活: 木炭吸湿、吸臭;防剂;吸湿剂(硅胶)

化工领域: 产品的分离提纯,如制糖品工业,用活性炭处理糖液,
吸附其中杂质,得到洁净的产品,提高产品品质。

环境领域: 水:脱色脱臭,有害有机物的去除,金属离子,氮、磷
空气:脱湿,有害气体,脱臭
特别适合于低浓度混合物的分离
二 吸附原理
固体表面会自发地利用其未饱和的自由基来捕获气相 或液相中的分子,称为固体对气体或液体的吸咐.
(二)活性炭纤维 活性炭纤维吸附能力比一般活性炭要高1~10倍。 活性炭纤维分为两种: (1)将超细活性炭微粒加入增稠剂后与纤维混纺制成单 丝,或用热熔法将活性炭粘附于有机纤维或玻璃纤维 上,也可以与纸浆混粘制成活性炭纸。
(2)以人造丝或合成纤维为原料,与制备活性炭一样经
过炭化和活化两个阶段,加工成具有一定比表面积和
吸附剂的选择
如何选择适宜的吸附剂? ——需要根据被分离对象、分离条件和吸附剂本身的 特点确定
相似相吸 极性分子(或离子)型的吸附剂容易吸附极性分子 (或离子)型的吸附质。 非极性分子型的吸附剂容易吸附非极性的吸附质。
四、 吸附工艺和设备
间歇式
操 作 方 式
将废水和吸附剂放在吸附池内进行搅拌 30min左右,然后静置沉淀,排除澄清液

吸附分离工艺与工程 孔夫子

吸附分离工艺与工程 孔夫子

吸附分离工艺与工程孔夫子吸附分离工艺与工程是一项重要的化学工程技术,广泛应用于许多工业领域。

它通过材料的表面吸附作用,将一种或多种组分从混合物中分离出来,达到纯化、浓缩或回收的目的。

本文将详细介绍吸附分离工艺与工程的原理、应用以及关键技术。

吸附分离工艺与工程的原理是基于物质在吸附剂表面上的相互作用。

通常采用的吸附剂是多孔材料,如活性炭、分子筛等。

这些吸附剂具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构,能够提供足够的吸附位点。

混合物通过吸附床时,组分与吸附剂之间发生吸附作用,不同组分在表面上的亲和力不同,从而实现分离。

通过调节操作条件,如温度、压力和流量等,可以控制吸附过程的选择性。

吸附分离工艺与工程在许多领域具有广泛的应用。

在炼油、化工、制药等工业中,吸附分离被用于分离和回收有机物、无机物、气体等混合物。

例如,在炼油过程中,吸附分离可以将有机溶剂从废水中吸附出来进行回收利用。

在制药过程中,吸附分离可用于纯化和浓缩药物原料。

此外,吸附分离还在环境保护、食品加工、水处理等方面有着重要应用。

吸附分离工艺与工程的关键技术主要包括吸附剂的选择、床层设计、操作条件的控制等。

吸附剂的选择直接关系到吸附效果和成本。

需要综合考虑吸附剂的吸附容量、选择性、稳定性以及成本等因素,选择最适合的吸附剂。

床层设计是指确定吸附床的结构和尺寸。

床层的设计应考虑到流体相的运动、传质和传热特性,以确保吸附效果和操作稳定性。

操作条件的控制包括温度、压力、流量等参数的调节。

通过合理调节这些参数,可以实现吸附过程的最佳效果。

在实际应用中,应根据具体情况选择适合的吸附分离工艺与工程。

首先需要对混合物的成分和性质进行分析,了解各组分之间的差异和亲和力。

然后,根据吸附分离的原理和关键技术,设计和优化吸附过程的参数和条件。

最后,在实际操作中,要进行监控和调整,确保吸附分离的效果和稳定性。

总之,吸附分离工艺与工程是一项重要的化学工程技术,具有广泛的应用前景。

吸附器原理

吸附器原理

吸附器原理吸附器是一种常见的物理分离设备,广泛应用于化工、环保、医药等领域。

它通过固体吸附剂对气体或液体中的组分进行吸附分离,实现对混合物的分离和纯化。

吸附器的工作原理主要包括吸附、脱附和再生三个过程。

首先,吸附过程是指混合物中的组分在固体吸附剂表面上被吸附的过程。

当混合物中的组分接触到吸附剂表面时,由于吸附剂表面具有一定的吸附能力,会吸附住其中的一部分组分,而其他组分则通过吸附剂表面进入吸附层。

这样,混合物中的不同组分就被分离开来,被吸附的组分留在吸附剂表面,未被吸附的组分则继续向前传递。

其次,脱附过程是指吸附剂表面上的吸附组分被释放出来的过程。

当吸附剂表面上的吸附组分达到一定饱和度时,需要进行脱附操作,将吸附在表面上的组分释放出来。

这通常通过改变温度、压力或者流速等条件来实现。

脱附过程的实现可以使吸附剂重新恢复吸附能力,为下一轮吸附过程做准备。

最后,再生过程是指吸附剂在经过一定周期的吸附和脱附操作后,需要进行再生操作,使其重新恢复吸附能力。

再生过程通常包括物理方法和化学方法两种。

物理方法包括加热、减压等,通过改变吸附剂表面的条件来实现脱附;化学方法则是通过使用化学物质对吸附剂进行处理,使其重新恢复吸附能力。

在实际应用中,吸附器的性能主要取决于吸附剂的选择、工艺参数的控制以及再生方法的选择等因素。

合理选择吸附剂可以提高吸附器的分离效率和选择性;合理控制工艺参数可以提高设备的稳定性和可靠性;合理选择再生方法可以延长吸附剂的使用寿命,降低成本。

总的来说,吸附器作为一种重要的分离设备,在化工生产和环保领域有着广泛的应用前景。

深入理解吸附器的工作原理,合理选择吸附剂和控制工艺参数,对于提高设备的性能和效率具有重要意义。

希望本文对吸附器的工作原理有所帮助,谢谢阅读。

吸附原理及应用

实验证实: XAD-2上吸附,pH3~7吸附量都一 样;
头孢菌素 两性物质,应在什么条件下吸附? pK1=2.6(羧基);pK2=3.3 (羧基) ;pK3=9.8
(氨基)
大孔吸附剂解吸条件
1. 选择洗脱剂原那么
a. 洗脱剂应容易溶胀大网格吸附剂。
–溶质对聚合物的溶胀才能可用溶解度参数δ来表征。
溶剂 2-丁酮 2-丙酮 丁醇 丙醇 乙醇 甲醇 水 δ 19.0 20.4 23.3 24.3 25.9 29.6 47.3
吸附剂通常应具备以下特征: 外表积大、颗粒均匀、 对被别离的物质具有较强的
吸附才能 有较高的吸附选择性 机械强度高 常再用的生吸容附剂易有、极性性的能和稳非极定性的两种。 价格低廉。
几种常用的吸附剂
按其化学构造可分为有 有机吸附剂 无机吸附剂
有机吸附剂有活性炭、球性炭化树脂、聚酰 胺、纤维素、大孔树脂等;
大孔吸附树脂
分 类
1. 非极性大孔吸附树脂 2. 中等极性大孔吸附树脂 3. 极性大孔吸附树脂
大孔吸附树脂
非极性大孔吸附树脂
苯乙烯--------二乙烯苯
交联、聚合
大孔吸附树脂
中极性大孔吸附树脂
单体 甲基丙烯酸酯
大孔吸附树脂
极性大孔吸附树脂 (硫氧基、酰胺、N-O基、磺酸基)
酰胺基团 硫氧基团 N-O基团
图21-1界面上分子和内部分子所受的力
吸附过程理论根底
吸附的类型
〔1〕 物理吸附: 放热小,可逆,单分子层或多 分子层,选择性差
〔2〕 化学吸附: 放热量大,单分子层,选择性 强
〔3〕 交换吸附: 吸附剂吸附后同时放出等量的 离子到溶液中
吸附过程理论根底
吸附过程理论根底

吸附工艺原理

吸附工艺原理
吸附工艺原理是指通过物质的吸附现象,使气体、液体或溶液中的某种组分被另一种物质表面所吸附,从而达到分离、纯化或浓缩的目的。

吸附工艺常用于废气处理、水处理、分离纯化等领域。

吸附工艺的原理可以归结为两种类型:物理吸附和化学吸附。

物理吸附,也称为凡德华力吸附或静电吸附,是指吸附物分子直接通过凡德华力与吸附剂表面发生相互吸引而吸附的过程。

凡德华力是由于分子间的弱吸引力而产生的,吸附时不伴随化学反应,吸附热较小,易逆反应。

物理吸附的选择性较低,主要取决于吸附物与吸附剂的相互作用力。

化学吸附是指吸附物分子通过与吸附剂表面的化学键结合而吸附的过程。

化学吸附是通过吸附剂表面上的活性位点与吸附物分子发生化学反应形成新的化学键来实现的。

化学吸附通常具有较高的选择性和较强的吸附力,吸附热较大,常呈现不可逆反应。

吸附工艺可以通过调节吸附剂种类和性质、操作条件等方式实现对吸附物的选择性吸附。

一般来说,吸附剂具有较大的比表面积和丰富的孔隙结构能提高吸附效果。

此外,对于吸附工艺的设计还必须考虑到吸附剂的寿命、再生和回收利用等方面的问题。

吸附工艺的应用广泛,例如在废气处理中,可以利用活性炭等
吸附剂吸附废气中的有机污染物,提高废气的质量;在水处理中,可以利用吸附剂去除水中的重金属离子、有机物和氯气等有害物质;在分离纯化中,可以利用吸附剂对混合物进行分离和纯化。

总之,吸附工艺原理是一种重要的工程技术,对于环境保护和资源回收具有重要意义。

化学吸附和分离工艺的原理和应用

化学吸附和分离工艺的原理和应用化学吸附和分离工艺是一种利用吸附剂或离子交换树脂等物质对混合物中所需要分离的成分进行表面吸附或离子交换的技术,其目的就是将混合物中的多种成分分离出来,以便于制备纯度较高的物质。

然而,化学吸附和分离工艺的原理比较复杂,需要借助于化学、物理、材料科学等多个领域的知识来深入探讨。

化学吸附的原理化学吸附指的是吸附剂与混合物中的目标分子之间发生化学反应,从而在吸附剂表面形成化学键的过程。

这种吸附是可逆的,因为吸附剂表面与目标分子之间的化学反应可以随温度、压力、溶剂和分子结构等条件发生变化,进而影响吸附剂吸附目标分子的能力。

化学吸附的机理包括原位化学反应、表面离子分离、极化和化学结构相似性等。

表面吸附的原理表面吸附指的是吸附剂与混合物中的目标分子之间发生物理吸附的过程,即仅仅是分子之间的力场作用,不涉及到化学反应。

表面吸附的机理主要包括范德华力、氢键、静电作用、疏水作用和表面扩散等。

离子交换的原理离子交换是指将混合物中的离子与固定在离子交换树脂表面或孔道内的离子进行离子交换,以达到分离某些特定成分的目的。

离子交换的机理包括静态和动态两种方式。

静态是指离子交换树脂在稀释溶液中与离子之间发生静态交换;动态是指离子交换树脂在流动液体中进行交换,随着离子浓度、离子种类和流速等因素的变化,交换速率也会发生变化。

化学吸附和分离工艺的应用化学吸附和分离工艺的应用非常广泛,可以用于纯化有机大分子、无机物离子、气体、水和重金属等混合物。

下面简单介绍一下其中的几个应用。

有机化合物分离:有机化合物分离一般采用分子筛、活性炭等吸附剂进行吸附,从混合物中分离出所需的化合物。

这种技术在制药、化妆品、染料和洗涤剂的生产等领域都有重要的应用。

离子交换:离子交换技术可用于水处理、化学分析、药物分离、环境监测等领域。

其中,水处理中广泛使用的强酸离子交换树脂和强碱离子交换树脂,可以分离出水中的阳离子和阴离子,以达到净化水质的目的。

木工雕刻机真空吸附原理

木工雕刻机真空吸附原理木工雕刻机是一种广泛应用于木材加工行业的设备,它可以通过数字控制系统来实现对木材进行精确的雕刻和切割。

而木工雕刻机真空吸附原理则是指木工雕刻机在工作过程中使用真空吸附技术来固定木材,以提高加工精度和效率。

木工雕刻机真空吸附原理的基本机制是利用负压将气体从吸附面上抽出,形成真空环境,使木材能够被牢固地吸附在工作台面上。

具体来说,木工雕刻机通过连接真空泵和工作台的管道系统,将空气抽出,形成低压区域。

同时,在工作台面上设置了吸附孔或吸附垫,使木材与工作台面之间的接触面积增大。

当真空泵启动后,低压区域中的气体将被抽出,形成真空状态。

在这个过程中,空气压力对木材表面产生的压力将木材牢固地吸附在工作台面上。

木工雕刻机真空吸附原理的优点主要体现在以下几个方面:1. 提高加工精度:通过真空吸附,木材可以紧密贴合在工作台面上,减少了木材在加工过程中的晃动和位移,从而提高了加工精度。

特别是对于一些需要进行精细雕刻的木材工件,如雕刻工艺品或精细家具等,使用真空吸附可以保证加工的准确性和一致性。

2. 提高加工效率:木工雕刻机真空吸附原理可以使木材牢固地吸附在工作台面上,避免了木材在加工过程中的移动和抖动,从而提高了加工效率。

木材能够更加稳定地进行加工,减少了加工过程中的调整和重复操作的次数。

3. 扩大适用范围:木工雕刻机真空吸附原理可以适用于不同类型和形状的木材工件。

通过调整吸附孔的位置和数量,可以将吸附力分布到整个工作台面,从而适应不同尺寸和形状的木材工件。

无论是大型的木材板材还是小型的雕刻工艺品,都可以通过真空吸附原理来固定,实现精确的加工。

4. 保护木材表面:木工雕刻机真空吸附原理可以减少对木材表面的损伤。

由于木材在加工过程中牢固地固定在工作台面上,可以避免使用夹具或其他固定装置对木材表面造成的划痕或压痕。

这对于一些高要求的木材工件来说尤为重要,可以保持其表面的光滑和完整。

木工雕刻机真空吸附原理是一种非常实用的技术,可以提高木工雕刻机的加工精度和效率,扩大其适用范围,并保护木材表面的完整性。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

吸附原理及工艺应用摘要在科技名词里吸附的定义是物质在两相界面上浓集的现象。

当流体与多孔固体接触时, 流体中某一组分或多个组分在固体表面处产生积蓄, 此现象称为吸附。

吸附也指物质(主要是固体物质)表面吸住周围介质(液体或气体)中的分子或离子现象。

吸附属于一种传质过程,物质内部的分子和周围分子有互相吸引的引力,但物质表面的分子,其中相对物质外部的作用力没有充分发挥,所以液体或固体物质的表面可以吸附其他的液体或气体,尤其是表面面积很大的情况下,这种吸附力能产生很大的作用,所以工业上经常利用大面积的物质进行吸附,如活性炭、水膜等。

随着新型吸附剂的开发及吸附分离工艺条件等方面的研究,吸附分离过程显示出节能、产品纯度高、可除去痕量物质、操作温度低等突出特点,使这一过程在化工、医药、食品、轻工、环保等行业得到了广泛的应用。

在生产和科学研究上,常利用吸附和解吸作用来干燥某种气体或分离,提纯物质。

吸附作用可以使反应物在吸附剂表面浓集,因而提高化学反应速度。

同时由于吸附作用,反应物分子内部的化学键被减弱,从而降低了反应的活化能,使化学反应速度加快。

关键字:吸附吸附原理吸附工艺应用吸附剂活性炭吸附一、吸附概念吸附在广义地讲是指固体表面对气体或液体的吸着现象。

固体称为吸附剂,被吸附的物质称为吸附质。

根据吸附质与吸附剂表面分子间结合力的性质,可分为物理吸附和化学吸附。

物理吸附由吸附质与吸附剂分子间引力所引起,结合力较弱,吸附热比较小,容易脱附,如活性炭对气体的吸附。

化学吸附则由吸附质与吸附剂间的化学键所引起,犹如化学反应,吸附常是不可逆的,吸附热通常较大,如气相催化加氢中镍催化剂对氢的吸附。

在化工生产中,吸附专指用固体吸附剂处理流体混合物,将其中所含的一种或几种组分吸附在固体表面上,从而使混合物组分分离,是一种属于传质分离过程的单元操作,所涉及的主要是物理吸附。

吸附分离广泛应用于化工、石油、食品、轻工和环境保护等部门。

二、吸附原理当液体或气体混合物与吸附剂长时间充分接触后,系统达到平衡,吸附质的平衡吸附量(单位质量吸附剂在达到吸附平衡时所吸附的吸附质量),首先取决于吸附剂的化学组成和物理结构,同时与系统的温度和压力以及该组分和其他组分的浓度或分压有关。

对于只含一种吸附质的混合物,在一定温度下吸附质的平衡吸附量与其浓度或分压间的函数关系的图线,称为吸附等温线。

对于压力不太高的气体混合物,惰性组分对吸附等温线基本无影响;而液体混合物的溶剂通常对吸附等温线有影响。

同一体系的吸附等温线随温度而改变。

温度愈高,平衡吸附量愈小。

当混合物中含有几种吸附质时,各组分的平衡吸附量不同,被吸附的各组分浓度之比,一般不同于原混合物组成,即分离因子(见传质分离过程)不等于1。

吸附剂的选择性愈好,愈有利于吸附分离。

分离只含一种吸附质的混合物时,过程最为简单。

当原料中吸附质含量很低,而平衡吸附量又相当大时,混合物与吸附剂一次接触就可使吸附质完全被吸附。

吸附剂经脱附再生后循环使用,并同时得到吸附质产品。

但是工业上经常遇到的一些情况,是混合物料中含有几种吸附质,或是吸附剂的选择性不高,平衡吸附量不大,若混合物与吸附剂仅进行一次接触就不能满足分离要求,或吸附剂用量太大时,须用多级的或微分接触的传质设备。

三、吸附分类物理吸附是以分子间作用力相吸引的,吸附热少。

如活性炭对许多气体的吸附属于这一类,被吸附的气体很容易解脱出来,而不发生性质上的变化。

所以物理吸附是可逆过程。

化学吸附则以类似于化学键的力相互吸引,其吸附热较大。

例如,许多催化剂对气体的吸附如镍对H2吸附属于这一类。

被吸附的气体往往需要在很高的温度下才能解脱,而且在性状上有变化。

所以化学吸附大都是不可逆过程。

同一物质,可能在低温下进行物理吸附而在高温下为化学吸附,或者两者同时时行。

物理吸附和化学吸附并不是孤立的,往往相伴发生。

在污水处理技术中,大部分的吸附往往是几种吸附综合作用的结果。

由于吸附质、吸附剂及其他因素的影响,可能某种吸附是起主导作用的四、吸附操作利用某些多孔固体有选择地吸附流体中的一个或几个组分,从而使混合物分离的方法称为吸附操作,它是分离和纯净气体和液体混合物的重要单元操作之一。

实际上,人们很早就发现并利用了吸附现象,如生活中用木炭脱湿和除臭等。

随着新型吸附剂的开发及吸附分离工艺条件等方面的研究,吸附分离过程显示出节能、产品纯度高、可除去痕量物质、操作温度低等突出特点,使这一过程在化工、医药、食品、轻工、环保等行业得到了广泛的应用,例如:气体或液体的脱水及深度干燥,如将乙烯气体中的水分脱到痕量,再聚合。

气体或溶液的脱臭、脱色及溶剂蒸气的回收,如在喷漆工业中,常有大量的有机溶剂逸出,采用活性炭处理排放的气体,既减少环境的污染,又可回收有价值的溶剂,等五、吸附作用吸附作用是指各种气体、蒸气以及溶液里的溶质被吸着在固体或液体物质表面上的作用。

具有吸附性的物质叫做吸附剂,被吸附的物质叫吸附质。

吸附作用可分为物理吸附和化学吸附。

吸附作用实际是吸附剂对吸附质质点的吸引作用。

吸附剂所以具有吸附性质,是因为分布在表面的质点同内部的质点所处的情况不同.内部的质点同周围各个方面的相邻的质点都有联系,因而它们之间的一切作用力都互相平衡,而表面上的质点,表面以上的作用力没有达到平衡而保留有自由的力场,借这种力场,物质的表面层就能够把同它接触的液体或气体的质点吸住。

吸附作用是催化、脱色、脱臭、防毒等工业应用中必不可少的单元操作。

在吸附的应用方面,通常在催化化学反应的进行方面应用较多,具体到工业上催化剂使用量都是很大的,多以吨计!六、工艺应用在生产和科学研究上,常利用吸附和解吸作用来干燥某种气体或分离,提纯物质。

常见的吸附剂有活性炭,硅胶,活性氧化铝,硅藻土等。

电解质溶液中生成的许多沉淀,如氢氧化铝,氢氧化铁,氯化银等也具有吸附能力,它们能吸附电解质溶液中的许多离子。

吸附作用可以使反应物在吸附剂表面浓集,因而提高化学反应速度。

同时由于吸附作用,反应物分子内部的化学键被减弱,从而降低了反应的活化能,使化学反应速度加快。

因此吸附剂在某些化学反应中可作催化剂。

吸附操作中,吸附质在流体中的平衡浓度通常很小,吸附分离可以进行得十分完全。

但由于固体吸附剂在输送、计量和控制等方面比较困难,所以仅宜于用来分离吸附质浓度很低的流体混合物。

此外,也可以作为其他传质分离操作的补充,以达到组分十分完全分离的目的。

对于组分挥发度很接近的料液,当精馏难以实现分离时,用吸附分离可能会经济些。

活性炭吸附的实质是利用活性炭吸附的特性把低浓度大风量废气中的有机溶剂吸附到活性炭中并浓缩,经活性炭吸附净化后的气体直接排空,其实质是一个吸附浓缩的过程。

并没有把有机溶剂处理掉。

是一个物理过程。

催化燃烧脱附的实质是利用催化燃烧的热空气加热活性炭中被吸附的有机溶剂,使之达到溶剂的沸点,使有机溶剂从活性炭中脱附出来,并且把这高浓度的废气引入到催化燃烧反应器中。

在~250℃的催化起燃温度下,通过催化剂的作用进行氧化反应转化为无害的水和二气化碳排入大气。

是一个化学反应过程。

并非明火的燃烧,且能彻底解决脱附时的二次污染。

活性炭吸附—催化燃烧脱附是把以上两者的优点有效地结合起来。

即先利用活性炭进行吸附浓缩,当活性炭吸附达到饱和时,利用电加热启动催化燃烧设备,并利用热空气局部加热活性炭吸附床,当催化燃烧反应床加热到~250℃,活性炭吸附床局部达到60~110℃时,从吸附床解吸出来的高浓度废气就可以在催化反应床中进行氧化反应。

反应后的高温气体经换热器的换热,换热后的气体一部分回用送入活性炭吸附床进行脱附,另一部分排入大气。

脱附出来的废气经换热器换热后温度迅速提高了。

这样能使催化燃烧装置及脱附达到小功率或无功率运行。

目前,工业上吸附的主要用途有:①气体和液体的深度干燥;②食品、药品、有机石油产品的脱色、脱臭;③有机异构物(如混合二甲苯)的分离;④空气分离以制取富氧空气;⑤从废水或废气中除去有害的物质等。

随着新型高效吸附剂的研究和工艺过程的开发,吸附操作必将愈来愈广泛地应用于各工业生产部门。

参考文献[1] 叶振华、宋清著:《吸附及离子交换》(《化学工程手册》第17篇),化学工业出版社,北京,1985。

[2] 北川浩、铃木谦一郎著,鹿政理译:《吸附的基础与设计》,化学工业出版社。

[3] 沈耀良.废水处理中的几种廉价吸附剂[J].重庆环境科学,1995,17(3):49-53。

[4] (Takatsuji Wet al. Adsorption of organic acids on weakly basic ion exchanger: equilibria for binary systems [J].AIChE Jour ,1998,44(5):1216-1221.) 。

[5] (Majone Met al. Influence of metal speciation in landfill leachates on Kaolinite sorption [J].Water Res,1998,32(3):882-890.) 。

[6] 易四勇,王先友,李娜,等.活性炭活化处理技术的研究进展[J].材料导报,2008,3(2 2):72—7 5。

[7] 立本英机,安部郁夫.活性炭的应用技术——其维持管理及存在问题[M].广州:东南大学出版社,2002。

[8] 高廷耀、顾国维,水污染控制工程下册(第二版),高等教育出版社,1999.[9] 李国斌、杨明平,粉煤灰活性炭处理含铬电镀废水,材料保护,2004,37(12)。

相关文档
最新文档