长期果壳活性炭 *果壳活性炭

气体混合物的吸附分离是依靠各组分在固体吸附能力的差异而进行的。用来吸附可吸附组分的固体物质称为吸附剂，被吸附的组分称为吸附不被吸附剂吸附的气体叫惰性气体。工业吸附剂应具有下列性质：对吸附质有高的吸附能力；有高的选择性：有足够的机械强度，化学性质稳定；供应量大；能多次再生;价格低廉。目前主要使用的吸附剂有活性炭、硅胶、活性氧化铝及沸石分子筛。

活性炭在气体分离精制中的应用

综合上述几种分离精制工业气体的方法，从经济效益、成本、设备和其效果来看，吸附法已经成功地应用于工业，工艺路线也比较成熟。二、在工业气体分离精制中的应用全世界每年有关通过吸附进*体分离的专利，这一发展的两个主要因素是：多种具有不同孔结构和表面化学性质的微孔吸附剂可供工业使用 (沸石、活性炭、铒化铝、硅胶、聚合物吸附剂等），它们可从流动混合物中选择吸附****组分；②按照变压吸附（pressure swing adsorption,简称PSA)和变温吸附（TSA)的类别及一定的分离霈求，用现成的吸附剂可设计许多不同的工艺方案。因有多种吸附剂可供选抒以及其在革新性分离过程设计中的应用，这一技术已发展得非常通用和灵活，活性炭是一种新型材料，从工业化至今已经在工业中得到较为广泛的应用：有机废水处理，无机废水处理、*回收、空气净化、水果保鲊以及气体分！^此处tt其在气体精制分离应用方而加以叙述。

活性炭在气体分离精制过程中的实例

活性炭利用变温吸附除去痕量杂质

变温吸附法（temperature swing adsorption,简称TSA)或变温变压吸附法（简称PTSA)是根据待分离组分在不同温度下的吸附容量差异实现分离，由于采用温度涨落的循环操作，低温下被吸附的强吸附组分在高温下得以脱附，吸附剂得以再生，冷却后可再次于低温下吸附强吸附组分。填充活性炭的吸附柱经常在室温时翻来从空气或其他工业痕量或低浓度的有机杂质、溶剂蒸气、有臭味的化合物，可较容易地生成杂质含量低于1010—6的洁净流出液，被吸附的杂质通过加热吸附柱和用惰性气体或蒸气逆吹解吸。解吸、浓縮的杂质被排出或作为不溶于水的液体通过流出液的浓縮而收集，在常温下通过惰性气体吹扫使吸附柱冷却后，吸附过程又可璽复进行。从惰性气体（B)中除去痕撤杂质（A) 的传统三柱变温吸附流程示意。一部分经纯化的惰性气体被用来连续地冷却与加热其中的两个注子，同时，第三个柱子从新添气中吸附杂质。

用活性炭的变温吸附过程,（tsa）来回和重复使用这些溶剂。有机化合物的吸附选择性与本身以及活性炭表面的和****化率有关。许多像沸石、硅胶、氧化漏****性吸?網在这种ai度条件下对烃的吸附量很小。因具有相对僧水性，活性炭对这类吸附特别优良，即使原料气湿度很

大活性炭对杂质具有很大的吸附容量，例如，工业上使用大量的有机溶相当****量的溶剂蒸气污染了被水蒸气饱和的排出气。

活性炭从重整尾气中制氢气的变压吸附（PSA)过程

变压吸附法精制或分离单元是根据恒定温度下混合气体中不同组分在吸附剂上吸附容量或吸附速差异以及不同压力下组分在吸附剂上的吸附容量的差异而实现的。由于采用了压力涨落的循环操作，强吸附组分在低分压下脱附，吸附剂得以再生，吸附剂的使用寿命一般为十年以上，所以PSA过程基本是无原料消耗过程。普通的制氢气法是用水蒸气催化重整*或粗汽油。重整气在150-350psi（lpsi=6894.76pa）的压力下发生水-汽转化反应获得富集H2的原始蒸气：其中包括大约75% H2, 20% (T)2、 A% CH4, 1%C02和痕量N2 (干燥条件下）。由联合炭公司开发的多柱变压吸附过程可由这种原始蒸气生产纯度高达99. 999%的H2, H2 的回收率达75%?85%。采用九个平行吸附柱制备Hz的工艺流程示意,这些吸附柱由一层活性炭选择性地从原始气C02， CO, CH4、 C02和H2中吸附CO2,随后是一层50nm沸石选择性地从H2中吸WCO、 CH和N2。变压吸附过程含11个连续的步骤，包括，原料气压力下的吸附，4个顺流*过程，逆流*,用****2逆流驱气，4个逆流加压过程。

活性炭变压吸附从蒸气-烷重整气中生产高纯度H2

从空气中除去痕量VOC (volatile organic compounds)的吸附反应过程

越来越严格的环保要求使人们对从污染的空气中除去痕臺49?杂廣重.新开始感兴趣。通常这些痕量烃经加热或催化燃烧方法氧化为CO2和H2O而除去。这需要大量的燃料（能量）去加热被污染的气体。以使它们达到燃烧温度（600?：1600K)。Air Products and Chemicals (空气化工产品公司）申谤的专利中，通过吸附-反应（SR)循环过程可使净化空气所霈的能量大幅度降低，该体系包括两个平行的吸附柱，内部壤充经物理棍合的活性炭与氧化性催化剂，吸附柱含有列伢换热器，从而吸附剂-催化剂混合物可被同接加热。典型的SR循环包括，a室温下活性炭吸附痕量烃直至杂质穿透为止： 通过间接或直接加热吸附剂-催化剂混合物到123K,对烃进行在位氧化： c对吸附剂-催化剂混合物进行直接或间接冷却至室温?并排出燃烧产物。仅对吸附容器和它内部的物质加热至反应温度，就可使脱除和降解经所需的能量大幅度降低。 比较了*含量为26010_6的1MMSCFD1的空气经SR循环净化到1X1CT6时的性能与600K时使用标准氧化催化剂的添加流动催化反应器的性能。该例句中的吸附剂-厂家体系是含质量分数为1.5%PdCl2的RB活性炭。用SR过程可使所需能量减少一个数量级。