吸附作用
-
2023年3月4日发(作者：泥结石路面)吸附法
吸附法的基本原理
吸附法是利用多孔性固态物质吸附水中污染物来处理废水的一种常用方法。吸附作用分
为两类：物理吸附和化学吸附。物理吸附是由于分子间相互作用产生的吸附，没有选择性，
吸附强度好，具有可逆性，是放热过程，化学吸附是靠化学键力相互作用产生的吸附，这种
吸附选择性好，吸附力强，具有不可逆性，是吸热过程。一般吸附都兼有物理吸附和化学吸
附功能，两种吸附过程可以同时进行。
吸附过程基本上可以分为三个阶段。第一阶段为吸附质扩散通过水膜而到达吸附剂表面
（膜扩散）;第二阶段为吸附质在空隙内扩散；第三阶段为吸附质在吸附剂表面上发生吸附。
通常吸附阶段反应速率非常快，总过程速率由第一阶段、第二阶段的速率所控制。在一般情
况下，吸附过程开始时往往由膜扩散控制，而在吸附终端时，内扩散起决定性作用。
（1）吸附净化的概念
①多孔性固体物质具有选择性吸附与废气中的一种会多种有害组分的特点。
②吸附净化是利用多孔性固体物质的这一特点，实现净化废气的一种方法。
（2）物理吸附作用力为分子范德华力（单层、双层）。范德华力是定向力、诱导力和
逸散力的总称。物理吸附特征是：
①吸附质与吸附剂间不发生化学方应；
②吸附过程极快，参加吸附的各项间常常瞬时即达平衡；
③吸附为放热反应；
④吸附剂与吸附质间的吸附力不强，当气体中吸附质降压或温度升高时，被吸附的气
体能很容易地从固体表面逸出，而不改变气体原来形状；是一种不可逆过程（吸附与脱附）。
（3）化学吸附化学吸附作用力是化学键力（需一定的活化能故又称活化能能吸附）。
特征是：
①有很强的选择性；
②吸附速度较慢，达到吸附平衡需相当长时间；
③升高温度可提高吸附速度。
（4）吸附过程吸附过程可分为以下几步：
①外扩散气膜扩散，吸附质从气流主体穿过颗粒周围气膜扩散之外表面；
②内扩散微孔扩散，吸附质有外表面经微孔扩散至吸附剂微孔表面；
③吸附，到达吸附剂微孔表面的吸附质被吸附。吸附过程是吸附过程的逆过程。
（5）吸附平衡吸附平衡是指吸附质与吸附剂长期接触后，气相中吸附质的浓度与吸附
剂相中吸附质的浓度终将达到平衡。
平衡吸附量是指吸附剂对吸附质的极限吸附量，亦称吸附量分数或静活性分数，用kg
吸附质／kg吸附剂表示，是设计和生产中一个十分重要的参数，用吸附等温线或吸附等温
方程来描述。
等温吸附是指吸附达平衡时，吸附质在气、固两相中的浓度间有一定的函数关系，一般
用等温吸附线表示。
（6）影响气体吸附的因素
①操作条件低温有利于物理吸附；高温有利于化学吸附，吸附质分压上升，吸附量
增加。对固体床气流速度为0.2～0.6m／s。
②吸附剂的性质：吸附剂的孔隙率、孔径、粒度等均影响比表面积的大小，有效表面
积即吸附质分子能进入的表面积。被吸附气体的总量随吸附剂表面积的增加而增加。除吸附
质的临界直径外，吸附质的分子I量、沸点和饱和性等也对吸附量有影响。同种活性炭做吸
附剂吸附结构相似的有机物时，其分子量越大、沸点越高，吸附量越大。而对于结构和相对
分子质量都相近的有机物，其不饱和性越高，则越易被吸附。
③吸附质的浓度：吸附质在气相中的浓度越大，吸附量也就越大。但浓度大必然使吸
附剂很快饱和，使再生次数增加。因此，吸附法不易净化污染物浓度高的气体。
（7）吸附剂的活性吸附剂的活性易被吸附物质的重量除以吸附剂的重量得到的分数表
示，是吸附剂吸附能力的标志。
以上信息由深圳市港筑膜建筑工程技术开发有限公司提供