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活性炭纤维的发展现状分析

活性炭纤维的吸附能力一般是颗粒状活性炭的1-10倍。活性炭纤维的吸附能力强意味芍在相同工况下，如处理挥发性溶剂，可以使用较少至的活性炭纤维，或者使用较小的吸附设备。

(2) 孔径分布窄，吸附和脱附速率快。

吸附和脱附的过程是提高有机气体回收效率的关键。从吸附过程上来讲，颗粒状活性炭的孔结构由大孔、中孔和微孔组成。有机溶剂在吸附过程中，必须以主动扩散的方式经过大孔和中孔，轰后被微孔所吸附，脱附过程也许经过以上的路径。ACFs的孔结构多数以微孔的形式存在千活性炭纤维的表面，有机溶剂气体分子能够直接被微孔吸附，因此活性炭纤维具有更好的吸附动力学性能。另外，ACFs孔壁表面含有多种极性官能团，使微孔与孔壁共同作用形成强大的分子场，驱动力大[SJ, 有机蒸气能够迅速被吸附在孔内。

ACFs吸附脱附速率快，时间在lOmin以内，可以回收反应性商的有机化合物，并且吸附脱附可以连续进行，吸附能力几乎不变。如果用颗粒状活性炭回收上述溶剂则比较困难，这是因为颗粒状活性炭吸附脱附速率慢，有机聚合性单体在吸附床中滞留时间长，发生聚合时间长，这种惜况会导致有机单体的聚合阻塞细孔，致使活性炭吸附能力下降，这也是颗粒状活性炭难以再生的原因。

(3) 气体阻力小，是颗粒状活性炭的1/3。

吸附质的气体阻力是有机溶剂回收中重要的技术指标．气体阻力小意味褚压力损失小，设备所需要的推动力小．能耗低。同时，较小的气体阻力减小了对吸附质的物理损坏，能够延长吸附质的使用寿命。

(4)不产生粉尘，不会对回收的溶剂产生污染．

颗粒状活性炭在浴剂回收中产生的粉尘影响溶剂回收质堂，ACFs用于挥发溶剂的回收可以有效避免溶剂的二次污染。

(5)与颗粒状活性炭溶剂回收设备相比，ACFs的应用安全性更高。同样的工况

下，ACFs的吸附层更簿，体密度小且导热系数大，从而避免了装理蓄热现象，表现出更高的安全性。

(6)在同样的处理萤条件下，ACFs回收装翌更容易实现小型化。回收设备投资小，并且节约用地。

(7)回收效率高。由千其吸附效率高，浓度对回收率影响可以忽略。一般而言，颗粒状活性炭对甲苯气体起到吸附效果时，甲苯浓度必须高千lOOppm,而对千活性炭纤维来说，当甲苯浓度低千lOppm时仍能对甲苯分子起到良好的吸附作用。溶剂经活性炭纤维回收后纯度高，被回收的有机溶剂稍加处理即可再次使用。通过对活性炭纤维和

颗粒状活性炭在溶剂回收中的对比可以春出，在溶剂回收中活性炭纤维要远远优千颗粒状活性炭。

1.1.3活性炭纤维的种类及基本特点

活性炭纤维是由含碳纤维炭化活化制备而成，按照制备活性炭纤维原料的不同，活性炭纤维分为粘胶基、聚丙烯賸(PAN)基、酚酰基、沥音基、聚酷酸乙烯(PVA)酷基以及天然纤维基活性炭纤维即l。已经能够产业化，井且应用较多的是粘胶基、聚丙烯腊基、酚醒至和沥肯基活性炭纤维。主要活性炭纤维及其基木特点如表I.I所示．

表I.I 活性炭纤维的种类及基本特点

Tab.I.I KindsandbasiccharacteristicsofACFs

ACFs 粘胶基PAN基 酚酸基 沥宵基PVA基

基本 特点原料低廉，产品收率较低，强度低，比表面积在J600m2/g

基本 特点

产品的比表而积在1500m2/g以下，含有4.8%

氮，工艺简单、

成牲。

原料价格低．产品收率高，比表面积能够达到3000m2/g,工艺简单．

沥育基纤维丝价格低，产品收率忘，比表面积在1800m2/g左右，

杂质多。

原科价廉，产品的比表面积在2500m2/g,强度较窝，生产工艺复杂，

1.1.4

活性炭纤维表面形态与孔结构

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图I.1 固体吸附剂孔结构分类

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