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活性碳纤维吸附甲苯废气吸附等温方程的研究 |
点击次数：107 发布时间：2007-12-19
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活性碳纤维吸附甲苯废气吸附等温方程的研究
用活性碳纤维(activated carbon fibers，ACFs)吸附有机废气是当今世界上最为先进的技术之一。ACFs是2O世纪7O年代发展起来的一种新型、高效 多功能吸附材料。是继粉状活性炭和粒状活性碳(GAC)之后的第3代产品。ACFs是有机纤维经高温碳化活化制备而成的一种多孔性纤维状吸附材料，比表面积大(可高达2600 m ／g)，孑L径分布窄，微孔容积可达1．23 cm ／g，所以活性碳纤维具有比GAC更大的吸附容量和更快的吸附动力学性能¨ 。在液相、气相中对有机物和阴、阳离子吸附效率高，吸、脱附速度快，可再生循环使用，同时耐酸、碱，耐高温，适应性强，导电性和化学稳定性好，且可加工成任何形状，具有广阔的应用前景。所以ACFs是一种比较理想的环保材料 。活性炭纤维按原料主要分为粘胶基碳纤维
(rayon based CF)、聚丙烯腈基碳纤维(PAN basedcF)和沥青基碳纤维(pitch based CF)，还有新发展起来的气相生长碳纤维(VGCF)等。粘胶基活性碳纤维(VACF)是最早研制成功，目前工业化生产和应用最广的活性碳纤维。粘胶基碳纤维的结构和性能有其固有的某些特性，其对各种有机蒸汽有良好的吸附性能。
由实验结果可以看出，在286 K时实验结果与3个方程吻合较好，其中D-R方程吻合最好，其次是Langmuir方程，而与Freundlich方程相差最大。在296 K和329 K时，实验结果与Langmuir方程吻合最好，其次是D—R方程，与Freundlich方程相差最大。由相关系数可知，3个方程在各种条件下均可用来估算平衡吸附量，但Langmuir方程适用面更广。由表1数据也可知，低温时D-R方程与实验结果的偏差最小，而表1的浓度范围是很大的(从5O一1200 rag／m )。这可能是Langmuir方程得出的前提是假设吸附是单分子层，而当浓度还很低时，吸附可能几乎是单分子层的，但随着浓度的增大，单分子层吸附的假设不再成立，实验结果与Langmuir产生了相对较大的偏差，而与D．R方程吻合得更好。
结 论
甲苯废气的吸附等温线为优惠的平衡曲线，是典型的Langmuir型。当气体中吸附质分压很低时，吸附剂的吸附量
仍很高，可以保证痕量物质的脱除。在较宽的温度和浓度范围内，用Langmuir方程估算VACFs吸附甲苯的平衡吸附量，其误差相对较小。但随着温度的降低和浓度的增加，用D．R方程计算平衡吸附量更为准确。
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