活性炭纖維吸附脫附冷凝回收設備原理以及用途

活性碳纖維是經過活化的含碳纖維，將某種含碳纖維（如酚醛基纖維、PAN基纖維、黏膠基纖維、瀝青基纖維等）經過高溫活化（不同的活化方法活化溫度不一樣），使其表面產生納米級的孔徑，增加比表面積，從而改變其物化特性。

活性碳纖維(ACF)是20世紀70年代發展起來的一種新型、高效、多功能吸附材料，是繼粉狀活性炭和粒狀活性碳之后的第三代產品。活性碳纖維具有大比表面積(1000～3000m2/g)和豐富的微孔，微孔體積占總孔體積90%以上?；钚蕴祭w維具有比粒狀活性碳更大的吸附容量和更快的吸附動力學性能，在液相、氣相中對有機物和陰、陽離子吸附效率高，吸、脫附速度快，可再生循環使用，同時耐酸、堿，耐高溫，適應性強，導電性和化學穩定性好，是一種比較理想的環保材料。目前，隨著對活性碳纖維的表面結構和性能關系的探索和了解，活性碳纖維的表面改性技術及其在污染物凈化領域中的應用研究越來越受到重視。

性能特點

功能活性碳纖維與傳統的吸附劑——粒狀或粉狀活性炭相比，具有優良的結構與性能特征。ACF纖維直徑細、比表面積大、微孔結構發達、孔徑小且分布窄、吸附容量大、吸脫速度快、再生容易。它對ppb級的痕量物質吸附特別有效，亦即低濃度下吸附效率高(例如對甲苯的吸附，GAC至少為100ppm，而ACF可達10ppm。另外ACF制品濾阻、濾損小、強度高、不易粉化、容易處理、凈化純度高、雜質少。

ACF對各種有機和無機氣體以及水溶液中的有機物和貴重金屬離子等具有較大的吸附量和較快的吸附速度，凈化效率高。尤其聚丙烯腈基活性碳纖維(PAN-ACF)中含有氮，對硫系化合物和氮系化合物具有特殊的吸附能力，這是任何其他原料基ACF無法與其比擬的。

ACF對低濃度物質更顯優異的吸附性能，在處理微量雜質和提純溶液的應用上，GAC和PAC是無法與其比擬的。同時，ACF具有耐堿、耐酸、耐高溫、導電和化學穩定性等。重要的是ACF可操作性好，具有普通纖維的機械物理性能，能自由地加工成不同形態的纖維制品(如布、帶、氈等)，能與其它功能纖維復合使用，便于設計出更加小型緊湊的各種吸附和過濾裝置，為工程應用和設備簡化帶來更大的便利。

而且，ACF制品在振動下不會發生裝填松動或過緊，克服了GAC和PAC在操作時易形成溝槽和沉降等問題，特別適合吸附和脫附頻繁的廢水處理和空氣凈化。所以，國外已經在環保、化學化工、食品、醫療衛生、航天、原子能、電子、交通運輸、紡織和日常生活等領域廣泛應用了ACF及其制品。

用途

活性碳纖維氈用于有機溶劑的回收，對于從氣相分離回收有機溶劑，如對苯類、酮類、酯類、石油類的廢氣均能從氣相吸附回收。用活性炭纖維作溶劑回收材料吸附脫附速度快、處理量大，回收溶劑質量高，回收率可達90%以上。

隨著人類環保意識的不斷加強，對于生存的環境，特別是對空氣、水等凈化密切相關的活性炭等環保材料的性能要求越來越高，粒狀或粉狀活性炭已能很好滿足使用要求。傳統的活性炭是一種粒狀或粉狀的炭材，自20世紀初實現工業化生產以來，在分離及凈化水及其它液體的除臭、凈化等方面得到廣泛應用。粒狀或粉狀的結構，它的吸附速度較慢，分離效率不高，特別是它的物理形態在應用時有許多不便，限制了應用范圍。

活性炭纖維孔徑小且分布窄，吸附速度快，吸附量大，容易再生。與粉狀(5nm~30nm)活性炭相比，活性炭纖維在使用過程中產生的微粉塵少，可制成紗、線、織物、氈等多種形態的制品，使用時更加靈活方便。活性炭纖維被認為是21世紀的環保材料之一，在氣體和液體凈化、有害氣體及液體吸附處理、溶劑回收、功能電極材料等方面已得到成功應用。

再生方法

活性炭纖維氈久用之后，微孔會被填滿，致使吸附能力有所下降。使用某種辦法可使吸附質的動能增加，擺脫引力，自活性碳纖維中逸出（不能*解吸）。此時活性炭纖維的吸附功能即可復原，重復使用。活性炭纖維脫附再生的方法很多，如熱蒸汽解吸法、氮氣解吸法等，有機廢氣治理中常用熱蒸汽解吸法。

關于活性炭纖維吸附回收裝置現代工藝原理

吸附：含VOCs的廢氣穿過吸附劑床層，VOCs被吸附在吸附劑的微孔結構中，干凈的氣體則排入大氣。脫附：吸附劑吸附飽和后，失去吸附性能，需要對其脫附再生，主要利用熱源將吸附質氣化，然后被載體攜帶出。吹掃：吸附質在加熱氣化過程中，吸附劑也相應的被加熱，低溫有利于吸附的進行，因此需要降低吸附劑的溫度。