蜂窩活性炭和耐水性蜂窩活性炭

一.蜂窩活性炭的結(jié)構(gòu)特征

按制備過(guò)程的差異可將蜂窩活性炭分為兩種結(jié)構(gòu)類型:整體式蜂窩結(jié)構(gòu)和涂層式蜂窩結(jié)構(gòu)。

1.整體式蜂窩結(jié)構(gòu)在蜂窩結(jié)構(gòu)形成期間添加炭或炭前驅(qū)體,雖然單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量較高，但其機(jī)械性能差，一旦結(jié)構(gòu)被損害，重建反應(yīng)器的費(fèi)用昂貴。因此，確保整體式蜂窩結(jié)構(gòu)的機(jī)械強(qiáng)度顯得尤為重要。

2.涂層式蜂窩結(jié)構(gòu)由蜂窩結(jié)構(gòu)和涂在載體上的炭層組成，這種結(jié)構(gòu)使其單位體積的蜂窩結(jié)構(gòu)含炭量比整體結(jié)構(gòu)要低，但機(jī)械特性強(qiáng)。對(duì)涂層蜂窩結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)，其主要缺點(diǎn)是涂層成片脫落，因?yàn)橥繉映善撀鋾?huì)造成活性炭材料減少且對(duì)式裝置有害;因此，能否使涂層牢固地粘附在塊狀結(jié)構(gòu)上是防止涂層成片脫落的關(guān)鍵。

通常的蜂窩活性炭主要有圓柱形、橢圓柱形和長(zhǎng)方體三種外形，它們含有正方形、圓形、六邊形或三角形的通道，具有較大的比表面積和豐富的微孔結(jié)構(gòu)，蜂窩結(jié)構(gòu)內(nèi)部具有平行的直通通道，其直通孔道具有的大小和表面特性使其動(dòng)量、質(zhì)量和熱量的傳遞特性在各個(gè)通道內(nèi)一致，這就避免了固定床中顆粒催化劑隨意性堆積而造成流體不均勻和產(chǎn)生熱點(diǎn)現(xiàn)象的可能性。

蜂窩活性炭結(jié)構(gòu)主要有三個(gè)幾何特征參數(shù):通道或腔胞的形狀、通道的尺寸以及壁厚。其他特征參數(shù)如胞密度(單位表面積的胞個(gè)數(shù))、幾何表面積和孔隙率，都可由前面三個(gè)參數(shù)計(jì)算得到。

從蜂窩活性炭的宏觀結(jié)構(gòu)來(lái)說(shuō)

壁厚是重要的參數(shù)。可以通過(guò)改變壁厚來(lái)提高它的吸附效率。在孔隙率相同的情況下，壁厚增加，則單位體積蜂窩的含碳量也隨之增加，從而可以提高吸附容量。這是因?yàn)楸诤裨黾樱瑒t蜂窩中流體通道的截面積減少，這樣真實(shí)的表面或體積流速會(huì)增大，同時(shí)，吸附位又可提供連續(xù)吸附，因此壁厚蜂窩活性炭應(yīng)該具有更好的吸附效率和吸附容量。