活性炭吸附箱的吸附原理是什么

活性炭吸附箱的吸附原理基于‌物理吸附‌和‌化学吸附‌的协同作用,核心依赖活性炭的多孔结构对污染物分子的捕获。活性炭过滤箱主要利用活性炭的吸附作用来去除气体或液体中的污染物。当污染流体通过活性炭层时,由于活性炭具有高度多孔的结构和巨大的比表面积,其表面存在未平衡和未饱和的分子引力或化学键力,能够吸引并捕获流体中的有机物、异味、部分无机物等,使其浓聚并保持在固体表面,从而实现净化的目的 。

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物理吸附原理

活性炭内部布满微孔(孔径<2nm)、中孔(2-50nm)和大孔(>50nm),1g活性炭的比表面积可达800-1500㎡,为废气分子提供海量吸附位点。当废气通过活性炭层时,污染物分子(如苯系物、挥发性有机物)通过分子间范德华力被“锁定”在孔隙中,净化后的气体从出气口排出。 ‌


化学吸附原理

活性炭表面改性后引入含氧官能团或金属负载位点,可与极性污染物(如硫化氢、氮氧化物)发生化学键合反应,将污染物固定在炭表面。例如煤质活性炭负载金属氧化物后,能通过催化氧化反应将H₂S转化为单质硫或硫酸盐,实现不可逆的污染物固定。 ‌


吸附效率影响因素

‌孔隙匹配‌:非极性分子(如苯、甲苯)更易被微孔吸附,而极性分子(如乙醇)需中孔或大孔扩散;

‌浓度差异‌:当废气浓度超过活性炭表面平衡吸附浓度时,吸附效率显著提升;

‌再生能力‌:饱和后可通过加热或蒸汽吹扫脱附,恢复吸附能力。


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