什么是化學(xué)過濾器

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化學(xué)過濾器

化學(xué)過濾器清除空氣中的氣體污染物。在通風(fēng)和空調(diào)領(lǐng)域， 化學(xué)過濾器使用活性炭作為主要過濾材料?；瘜W(xué)過濾器典型應(yīng)用場所有：芯片廠、核工業(yè)、飛機(jī)場、博物館等，有些家電中也使 用了化學(xué)過濾材料。

隨著工業(yè)發(fā)展和城市擴(kuò)大，我們身邊有害氣體的濃度在增 加，而隨著技術(shù)進(jìn)步和生活改善，人們對純凈空氣的要求卻在提高，于是，人們對化學(xué)過濾器的需求也就逐年增加。 1.9.1化學(xué)過濾原理

化學(xué)過濾器有選擇地吸附有害氣體分子，而不是像普通過濾 器那樣機(jī)械地清除雜質(zhì)。

活性炭材料中有大量肉眼看不見的微孔，其中絕大部分微孔 的孔徑在5 ~ 500A之間，單位材料中微孔的總內(nèi)表面積可高達(dá) 700 ~ 2300m2/g,也就是說，在一個米粒大小的活性炭顆粒中，微孔的內(nèi)表面積相當(dāng)于一個大客廳內(nèi)墻面的大小。

根據(jù)材料的處理方法，活性炭吸附分為“物理吸附”和“化 學(xué)吸附”。

習(xí)慣上人們把沒有明顯化學(xué)反應(yīng)的吸附稱為物理吸附，這種 吸附主要靠的是范德瓦爾斯力?？諝庵蟹悬c高（常溫或更高）的游離分子接觸活性炭后，有些在微孔中凝聚成液體并因毛細(xì)管原 理呆在那，有些填滿與分子尺寸相當(dāng)?shù)奈⒖锥c材料成為一體。 大氣中的氮氣、氧氣、二氧化碳、氫氣、氬氣等主要成分的沸點都很低，活性炭管不了它們。普通活性炭是疏水性材料，所以對 水蒸氣的吸附能力也有限?；钚蕴窟€有些催化作用，可以使某些 氣體污染物降解或改變?yōu)闊o害氣體。此外，活性炭能吸附某些空氣微生物并殺死它們。從原則上講，所有多孔物質(zhì)都是吸附材 料，活性炭并不是惟一的，但活性炭吸附的那些物質(zhì)剛好是空調(diào) 領(lǐng)域要對付的那些有害氣體?？諝夥蹓m粒度分布

物理吸附難以有效地清除所有化學(xué)污染物，有些場合，人們 對活性炭材料進(jìn)行化學(xué)處理，以增強(qiáng)它們對特定污染物的清除能力。經(jīng)化學(xué)處理而使材料與有害氣體產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)的吸附稱化學(xué) 吸附。活性炭靠范德瓦爾斯力抓到氣體分子，材料上的化學(xué)成分 與污染物起反應(yīng)，生成固體成分或無害的氣體。進(jìn)行化學(xué)處理的主要方法是在活性炭中均勻地?fù)饺颂囟ǖ脑噭?，所以?jīng)化學(xué)處理 的活性炭也稱“浸漬炭”。

涉及吸附時，空氣中的有害氣體稱“吸附質(zhì)”，活性炭為 “吸附劑”。在吸附劑抓住吸附質(zhì)的同時，也會有部分吸附質(zhì)逃離。使用過程中，吸附能力會不斷減弱，當(dāng)減弱到某一程度，過 濾器報廢。如果僅為物理吸附，用加熱或水蒸氣熏蒸的辦法可使 有害氣體脫離活性炭，使活性炭再生。

人們從納米技術(shù)中得知，在紫外光照射下，納米級二氧化鈦 粉末可以將某些有害氣體轉(zhuǎn)化為無害的二氧化碳和水蒸氣，學(xué)術(shù)上稱“光催化”，商業(yè)上叫“光觸媒”。這種技術(shù)的前景非常誘 人，但目前光催化產(chǎn)品的反應(yīng)速度太慢，還不能用于大的空調(diào) 系統(tǒng)。