什么是化學過濾器
什么是化學過濾器
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化學過濾器
化學過濾器清除空氣中的氣體污染物。在通風和空調領域, 化學過濾器使用活性炭作為主要過濾材料。化學過濾器典型應用場所有:芯片廠、核工業、飛機場、博物館等,有些家電中也使用了化學過濾材料。
隨著工業發展和城市擴大,我們身邊有害氣體的濃度在增 加,而隨著技術進步和生活改善,人們對純凈空氣的要求卻在提高,于是,人們對化學過濾器的需求也就逐年增加。
化學過濾器有選擇地吸附有害氣體分子,而不是像普通過濾 器那樣機械地清除雜質。
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表面積可高達 700 ~ 2300m2/g,也就是說,在一個米粒大小的活性炭顆粒中,微孔的內表面積相當于一個大客廳內墻面的大小。
根據材料的處理方法,活性炭吸附分為“物理吸附”和“化 學吸附”。
習慣上人們把沒有明顯化學反應的吸附稱為物理吸附,這種 吸附主要靠的是范德瓦爾斯力。空氣中沸點高(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管原 理呆在那,有些填滿與分子尺寸相當的微孔而與材料成為一體。 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。活性炭還有些催化作用,可以使某些 氣體污染物降解或改變為無害氣體。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剛好是空調 領域要對付的那些有害氣體。空氣粉塵粒度分布
物理吸附難以有效地清除所有化學污染物,有些場合,人們 對活性炭材料進行化學處理,以增強它們對特定污染物的清除能力。經化學處理而使材料與有害氣體產生化學反應的吸附稱化學 吸附。活性炭靠范德瓦爾斯力抓到氣體分子,材料上的化學成分 與污染物起反應,生成固體成分或無害的氣體。進行化學處理的主要方法是在活性炭中均勻地摻人特定的試劑,所以經化學處理 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”,活性炭為 “吸附劑”。在吸附劑抓住吸附質的同時,也會有部分吸附質逃離。使用過程中,吸附能力會不斷減弱,當減弱到某一程度,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化為無害的二氧化碳和水蒸氣,學術上稱“光催化”,商業上叫“光觸媒”。這種技術的前景非常誘 人,但目前光催化產品的反應速度太慢,還不能用于大的空調系統。