吸附剂的工艺技术及应用范围的可研报告

第一节  吸附剂的简介

吸附剂也称吸收剂。这种物质可使活性成分附着在其颗粒表面，使液态微量化合物添加剂变为固态化合物，有利于实施均匀混合。是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。具有大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。（可研报告）

第二节 吸附剂的工艺技术

当吸附进行一定时间后吸附剂的表面就会被吸附物所覆盖，使吸附能力急剧下降，此时就需将被吸附物脱附，使吸附剂得到再生。通常工业上采用的再生方法有下列几种：

(1) 降低压力。吸附过程与气相的压力有关。压力高，吸附进行得快脱附进行得慢。当压力降低时，脱附现象开始显著。所以操作压力降低后，被吸附的物质就会脱离吸附剂表面返回气相。有时为了脱附彻底，甚至采用抽真空的办法。这种改变压力的再生操作，在变压吸附中广为应用。如吸附分离高纯度氢，先是在 1.37～4.12 MPa压力下吸附，然后在常压下脱附，从而可得到高纯度氢，吸附剂也得到再生。

(2) 升高温度。吸附为放热过程。从热力学观点可知，温度降低有利于吸附，温度升高有利于脱附。这是因为分子的动能随温度的升高而增加，使吸附在固体表面上的分子不稳定，不易被吸附剂表面的分子吸引力所控制，也就越容易逸入气相中去。工业上利用这一原理，提高吸附剂的温度，使被吸附物脱附。加热的方法有：一是用内盘管间接加热；一是用吸附质的热 蒸气返 回床层直接加热。两种方法也可联合使用。显然，吸附床层的传热速率也就决定了脱附速率。

(3) 通气吹扫。将吸附剂所不吸附或基本不吸附的气体通入吸附剂床层，进行吹扫，以降低吸附剂上的吸附质分压，从而达到脱附。当吹扫气的量一定时，脱附物质的量取决于该操作温度和总压下的平衡关系。

(4) 置换脱附。向床层中通入另一种流体，当该流体被吸附 剂吸附的程度较吸附质弱时，通入的流体就将吸附质置换与吹扫出来，这种流体称为脱附剂 。 脱附剂与吸附质的被吸附性能越接近，则脱附剂用量越省。如果通入的脱附剂，其被吸附程度比吸附质强时，则纯属置换脱附，否则就兼有吹扫作用。脱附剂被吸附的能力越强，则吸附质脱附就越彻底。这种脱附剂置换脱附的方法特别适用于热敏性物质。当然，采用置换脱 附时，还需将脱附剂进行脱附。

第三节 吸附剂的应用范围

吸附剂会吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器中压力降低，于是会有更多液体气化，蒸发中吸收热量降温，实现吸附制冷；吸附剂选择吸附杂质，可进行产品提纯；活性炭可用于污水处理场排气吸附。 [3] 

气体吸附分离成功与否，极大程度上依赖于吸附剂的性能，因此选择吸附剂是确定吸附操作的首要问题。

吸附剂是现代工业中一种不可缺少的产品，它的作用很大，不但可以分离物质还可以吸附一些产品中多余的水分，成本低、工艺简单、可重复使用，应用范围远远大于工业需要。   现在工业越来越发达，吸附剂一般被广泛的引用在石油工业的采油、炼油、贮油运输产生的污水、洗舱水、机械工业的冷润滑液、轧钢水，电镀污水及粮油加工、皮革、纸业、纺织、食品加工等多行业。

第四节 吸附剂的特点

吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。  

吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。  

常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂（如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等）。最具代表性的吸附剂是活性炭，吸附性能相当好，但是成本比较高，曾应用在松花江事件中用来吸附水体中的甲苯。其次还有分子筛、硅胶、活性铝、聚合物吸附剂和生物吸附剂等等。  

吸附剂一般都是用在工业生产中，因此根据工业的常用性可以把吸附剂分为六大类。

硅胶，它主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等；

氧化铝，它也是一种脱水的吸附剂；

活性炭，主要用于水处理、脱色和气体处理；

聚丙烯酰胺，主要用于生活污水和有机废水；

沸石分子筛，用于气体吸附分离、气体和液体干燥；

碳分子筛，主要起运输通道作用，微孔则起分子筛的作用。  

吸附剂一般也分为有机物和无机物两类，有机物类如小麦胚粉，脱脂的玉米胚粉，玉米芯碎片，粗麸皮，大豆细粉以及吸水性强的谷物类等。无机物类则包括二氧化硅，蛭石，硅酸钙等。

 

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