废气处理物理吸附与化学吸附的区别

废气处理吸附法,常用于电子厂废气处理、涂装厂废气处理、制药厂废气处理和实验室废气处理等。下面,北京格林斯达废气处理环保公司,为您介绍工业废气处理吸附法两种不同吸附方式的区别,及其废气处理设备即废气吸附装置。

根据废气吸附的作用力不同,废气吸附可分为物理吸附与化学吸附。

一、废气处理物理吸附
产生物理吸附的力是分子间引力,或称范德华力。固体吸附剂与气体分子之间普遍存在着分子间引力,当固体和气体的分子间引力大于气体分子之间的引力时,即使气体的压力低于与操作温度相对应的饱和蒸气压,气体分子也会冷凝在固体表面上,这种吸附的速度极快。

废气处理物理吸附不发生化学反应,因此它的吸附热较低,一般只有20kj/mol左右,只相当于相应气体的液化热。也正是由于物理吸附不发生化学反应,因此它吸附的选择性极低,或者说没有选择性,它的选择性只取决于气体的性质和吸附剂的特性。物理吸附只有在低温下才较显著,实验证实,吸附质在吸附剂上的吸附量随温度的升高而迅速减少,且与吸附剂表面的大小成比例。由于这种吸附纯属分子间引力,所以有很大的可逆性,当改变吸附条件,如降低被吸附气体的分压或升高系统的温度,被吸附的气体很容易从固体表面溢出,此种现象称为“脱附”。工业上的吸附操作就是根据这一特性进行吸附剂的再生,同时回收被吸附的物质。

废气处理物理吸附是靠分子间引力产生的,当吸附质的分压升高时,可以产生多分子层吸附,这是与化学吸附不同的。

二、废气处理化学吸附
废气处理化学吸附又称活性吸附。它是由于固体表面与吸附气体分子间的化学键力所造成的,是固体与吸附质之间化学作用的结果,化学吸附的作用力大大超过物理吸附的范德华力。

在废气处理化学吸附中,由于有化学作用发生,因此它所放出的吸附热比物理吸附所放出的热大得多,可达到化学反应热的数量级,一般为80~400kj/mol。由于化学性质所决定,化学吸附具有很高的选择性。例如氢可以被钨或镍化学吸附,不能被铝和铜化学吸附。化学吸附不像物理吸附,这种吸附往往是不可逆的,脱附的物质与原来的物质不一样,发生了化学变化。

从化学吸附中能量变化的大小考虑,被吸附分子的结构发生了变化,活性显著升高,使它所需的反应活化性能比自由分子为低,从而加快了反应的速率。

由于化学吸附中伴有化学反应发生,因此化学吸附宜在较高温度下操作,而且废气吸附速度随温度升高而增加。

与物理吸附不同,化学吸附是单分子或单原子层吸附。同一物质在较低温度下可能发生的是物理吸附,而在较高温度下所发生的往往是化学反应,即物理吸附常发生在化学吸附之前,到吸附剂逐渐具备足够高的活性,才发生化学吸附,也可能两种吸附方式同时发生。

再者,在工业废气处理吸附的实际应用上,又分为变温吸附和变压吸附。

变温吸附是指在常压下,利用吸附剂的平衡吸附量随温度升高而降低的特性,采用常温吸附、升温脱附的操作方法。
变压吸附是指在一定的温度下,利用吸附剂的吸附量随着气体分压的升高而升高的特性,采用较高的压力(高压或常压)完成吸附,而采用较低的压力(负压或常压)完成脱附的操作方法。

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