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技術(shù)文章

活性碳纖維吸附甲苯廢氣吸附等溫方程的研究

閱讀：1778發(fā)布時(shí)間：2007-12-19

活性碳纖維吸附甲苯廢氣吸附等溫方程的研究
     用活性碳纖維(activated carbon fibers，ACFs)吸附有機(jī)廢氣是當(dāng)今世界上*的技術(shù)之一。ACFs是2O世紀(jì)7O年代發(fā)展起來(lái)的一種新型、多功能吸附材料。是繼粉狀活性炭和粒狀活性碳(GAC)之后的第3代產(chǎn)品。ACFs是有機(jī)纖維經(jīng)高溫碳化活化制備而成的一種多孔性纖維狀吸附材料，比表面積大(可高達(dá)2600 m ／g)，孑L徑分布窄，微孔容積可達(dá)1．23 cm ／g，所以活性碳纖維具有比GAC更大的吸附容量和更快的吸附動(dòng)力學(xué)性能¨ 。在液相、氣相中對(duì)有機(jī)物和陰、陽(yáng)離子吸附效率高，吸、脫附速度快，可再生循環(huán)使用，同時(shí)耐酸、堿，耐高溫，適應(yīng)性強(qiáng)，導(dǎo)電性和化學(xué)穩(wěn)定性好，且可加工成任何形狀，具有廣闊的應(yīng)用前景。所以ACFs是一種比較理想的環(huán)保材料 ?；钚蕴坷w維按原料主要分為粘膠基碳纖維
(rayon based CF)、聚丙烯腈基碳纖維(PAN basedcF)和瀝青基碳纖維(pitch based CF)，還有新發(fā)展起來(lái)的氣相生長(zhǎng)碳纖維(VGCF)等。粘膠基活性碳纖維(VACF)是zui早研制成功，目前工業(yè)化生產(chǎn)和應(yīng)用zui廣的活性碳纖維。粘膠基碳纖維的結(jié)構(gòu)和性能有其固有的某些特性，其對(duì)各種有機(jī)蒸汽有良好的吸附性能。
  由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以看出，在286 K時(shí)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與3個(gè)方程吻合較好，其中D-R方程吻合，其次是Langmuir方程，而與Freundlich方程相差zui大。在296 K和329 K時(shí)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Langmuir方程吻合，其次是D—R方程，與Freundlich方程相差zui大。由相關(guān)系數(shù)可知，3個(gè)方程在各種條件下均可用來(lái)估算平衡吸附量，但Langmuir方程適用面更廣。由表1數(shù)據(jù)也可知，低溫時(shí)D-R方程與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的偏差zui小，而表1的濃度范圍是很大的(從5O一1200 rag／m )。這可能是Langmuir方程得出的前提是假設(shè)吸附是單分子層，而當(dāng)濃度還很低時(shí)，吸附可能幾乎是單分子層的，但隨著濃度的增大，單分子層吸附的假設(shè)不再成立，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與Langmuir產(chǎn)生了相對(duì)較大的偏差，而與D．R方程吻合得更好。
結(jié) 論
  甲苯廢氣的吸附等溫線為優(yōu)惠的平衡曲線，是典型的Langmuir型。當(dāng)氣體中吸附質(zhì)分壓很低時(shí)，吸附劑的吸附量
仍很高，可以保證痕量物質(zhì)的脫除。在較寬的溫度和濃度范圍內(nèi)，用Langmuir方程估算VACFs吸附甲苯的平衡吸附量，其誤差相對(duì)較小。但隨著溫度的降低和濃度的增加，用D．R方程計(jì)算平衡吸附量更為準(zhǔn)確。

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