什么是化学过滤器？

2023-04-22 18:23:07 来源：互联网分类：工业机械知识

化学过滤器清除空气中的分子污染物。在通风和空调领域，化学过滤器使用活性碳作为主要过滤材料。化学过滤器的典型应用场所有：芯片厂、核工业、飞机场、环保、博物馆、汽车空调等，有些家电中也使用了化学过滤材料。随着工业发展和城市扩大，我们身边有害气体的浓度在增加，而随着技术进步和生活改善，人们对纯净空气的要求却在提高，于是，人们对化学过滤器的需求也就逐年增加。化学过滤器有挑选性地吸附有害气体分子，而不是像普通过滤器那样机械地清除杂质。活性碳材料中有大量肉眼看不见的微孔，其中绝大部分孔径在 5 ～500 之间（1 =0.1纳米），单位重量材料中微孔的总内表层积可高达 700 m2/g～2300 m2/g，也就是说，在一个米粒大小的活性碳颗粒中，微孔的内表层积相当于一个大客厅内墙面。根据材料的处理方法，活性碳吸附分“物理吸附”和“化学吸附”。习惯上，人们将没有明显化学反应的吸附称为物理吸附，这种吸附主要靠的是范德瓦尔斯力。空气中沸点高（常温或更高）的游离分子接触活性碳后，有些在微孔中凝聚成液体并因毛细管原理呆在那儿，有些填满与分子尺寸相当的微孔而与材料成为一体。大气中的氮气、氧气、二氧化碳、氢气、氩气等主要成分的沸点都很低，活性碳管不了他们。普通活性碳是疏水性材料，所以对水蒸汽的吸附能力也有限。从原则上讲，所有多孔物质都是吸附材料，活性碳并不是惟一的，但活性碳吸附的那些物质刚好是空调领域要对付的那些有害气体。物理吸附难以有效地清除所有化学污染物，有些场合，人们对活性碳材料进行化学处理，以增强他们对特定污染物的清除能力。经化学处理而使材料与有害气体产生化学反应的吸附称化学吸附。活性碳靠范德瓦尔斯力抓到气体分子，材料上的化学成分与污染物起反应，生成固体成分或无害的气体。进行化学处理的主要方法是在活性碳中均匀地掺入特定的试剂，所以经化学处理的活性碳也称“浸渍炭”。除吸附外，多孔材料本身可以成为促进化学反应的催化剂（参与反应但材料本身不消耗），例如对臭氧的催化，也可以作为其他催化剂的载体。涉及吸附时，空气中的有害气体称“吸附质”，活性碳为“吸附剂”。在吸附剂抓住吸附质的同时，也会有部分吸附质逃离。使用过程当中，吸附能力会不断减弱，当减弱到某一程度，过滤器报废。如果仅为物理吸附，用加热或水蒸汽熏蒸的办法可使有害气体脱离活性碳，使活性碳再生。