废气净化处理-物理吸附法

在《除尘式空气净化处理原理》一文中，作者有讲述到除尘式空气净化处理按照其净化机理分为机械式和静电式两个大类；而除气式按照其净化机理可以分为物理吸附法、光催化分解法、离子化法、臭氧法、燃烧法以及湿式除气法（也成为水洗法）等类型。

 

前面的两篇文章我们已经讲述完了机械式和静电式除尘系统，这篇文章来为大家讲述一下除气式（也称为废气处理）净化处理的物理吸附法，希望对大家有所帮助。

在工艺性空调领域，尤其是医药洁净厂房领域，物理吸附法是废气处理的一种有效方法，使用非常广泛，最常见的就是活性炭吸附颗粒处理生物废气。

当然，除了使用活性炭之外，物理吸附法通常还会采用多孔性、表面积大的硅胶、氧化铝和分子筛等作为有害气体的吸附剂，只是活性炭吸附剂是空调系统中使用最为频繁的吸附物质。

我们知道活性炭吸附剂是许多具有吸附性能的碳基物质的总称，原料包括几乎所有的含碳物质，这些含碳物质在低于878K的温度下进行炭化，然后再用活化剂进行活化处理，常用的活化剂为水蒸气，也可以用氯化锌、氯化镁、氯化钙磷酸作为活化剂。

活性炭经过活化处理，内部会形成许多细小空间，大大增加与空气接触的表面积，现代的活性炭吸附物质1g活性炭的有效接触面积可达1000㎡左右，它具有优异和广泛的吸附能力。

活性炭分为颗粒状活性炭（简称粒炭）和粉状活性炭（简称粉炭）。颗粒状活性炭的阻力小，多用于吸附气体；粉状活性炭多用于液体的脱色等。此外还有活性炭纤维，活性炭纤维是利用超细纤维（粘胶丝、酚醛纤维、腈纶纤维）制成的，它们通常是经过1200K高温环境炭化再经过水蒸气活化制成。

活性炭纤维的比表面积比粒状活性炭大，在同样的比表面积条件下，活性炭纤维比粒状活性炭的吸附能力更高，吸附低浓度甚至微量浓度的废气时，效果也更好。

在使用活性炭作为废气处理时，活性炭吸附净化空气的原理有物理吸附和化学吸附两类。物理吸附主要用于吸附沸点高于0℃的有机物，其机理是依靠物质分子之间的范德华力；而化学吸附的机理往往借助化学反应，通过吸附质和吸附剂之间的化学键力而引起。

物理吸附的对象通常包括大部分醛类、酮类、醇类、醚类、脂类、有机酸、烷基苯类和卤代烃类。上面讲到物理吸附的机理是分子之间的范德华力，当分子之间的距离在几个纳米之内时，这种力会起到作用。关于范德华力的解释，大家可以查询一下相关资料，这里不过多占用文章篇幅。

在使用活性炭物理吸附时，可以去除的废气中的污染物包括苯、甲苯、二甲苯、醋酸乙酯、乙醚、丙酮、煤油、汽油、光气、苯乙烯、氯乙烯、恶臭物质、HCHO、C2H5OH、H2S、Cl2、CO、SO2、NOX、CS2、CCl4、CHCl3、CH2Cl2等。

化学吸附通过对活性炭材料进行化学处理，均匀的掺入特定的试剂（通常是浸渍的方法），增强它们对于特定污染物的清除能力。由于特定试剂的掺入，所有我们应该知道化学吸附具有较强的选择性，需要特殊环境特殊处理。

在空调工程中采用浸渍活性炭化学吸附可以去除的污染物主要有烯烃、胺、酸雾、碱雾、硫醇、HF、HCHO、Hg、NH3、H2S、Cl2、CO、SO2、HCl等。

在空调工程中使用最为广泛的还是粒状活性炭和活性炭纤维，尤其是活性炭纤维其不仅仅可以吸附废气中的有机物，还可以有效的去除异味。