活性炭过滤器的作用

由于化学污染物对洁净室的影响越来越被重视，人们对活性炭过滤器又给予相当的关注。活性炭过滤器具有物理吸附和化学吸附两方面的功能,所以它实质上是吸附器。

活性炭的毛细结构内具有极大的表面积,可达1000m2/g以上,因此有极强的吸附能力。 但是活性炭的吸附作用有选择性。对物理吸附不力的化学物质必须浸渍不同的化学药剂作为吸附剂,利用吸附剂与被吸附物质间的化学反应而改变被吸附的物质的性质,使其变成无毒无害的物质。

关于活性炭过滤器的一般应用情况,已有很多书籍、文献介,这里不赞述,只是强调几点：(1)活性炭过滤器目前有三种形式:常规的活性炭颗粒填充的过滤器,颗粒有粗组之分;以多层多孔聚氨酯发泡材料为载体,粘0.5mm大小的活性炭颗粒,由于发泡材料通气性很好,所以阻力较前一种要小得多,当然吸附性能也次之;再次为将纤维滤料炭化成为活性炭纤维过滤器,很薄阻力和吸附能力较小。

(2)活性炭过滤器均有一无效层问题。无效层就是可以吸附一定量化学污染物的层厚。颗粒越大,此层越厚。无效层问题往往被忽视。这一无效层的存在和活性炭对化学污染物的吸附机理有关。当污染气流穿透活性炭层时,首先气流中污染物向炭粒整个表面扩散,其次为向颗粒物的孔隙内部和孔内表面扩散,于是发生颗粒内表面对污染物质分子的吸附和被吸附的污染物质与活性炭浸渍的化学药剂(催化剂)或被吸附的氧、水之间起化学反应面将污染物分解。如果在某一厚度的层内以上几种吸收机理来不及发挥全部作用,例如污染物只扩散到颗粒表面来不及向孔内扩散,更来不及被吸附、分解,同时已透过该层的厚度,那么就不能使污染物浓度降到允许值,或根本来不及降低,则这一厚度的炭层即为无效层。如果炭层等于无效层厚度,吸附作用就等于零。

无效层厚度在活性炭物理化学性质、温湿度等条件一定时,显然只和比速、污染物浓度有关，因此在比速、浓度也一定时是个定值，和碳层厚度无关。

(3)由于用颗粒活性炭填充的活性炭过滤器阻力大,所以允许的比速不能大,故在使用时必须了解该种活性炭的比速阻力特性。

(4)如果活性炭过滤器设计成圆形筒状,作者通过计算和实验证明该污染气流由外圈进内圈比反之要好,可以提高吸附量。