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，但其機械性能差，一旦結(jié)構(gòu)被損害，重建反應(yīng)器的費用昂貴。因此，確保整體式蜂窩結(jié)構(gòu)的機械強度顯得尤為重要。

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，但機械特性強。對涂層蜂窩結(jié)構(gòu)來說，其主要缺點是涂層成片脫落，因為涂層成片脫落會造成活性炭材料減少且對式裝置有害;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量、質(zhì)量和熱量的傳遞特性在各個通道內(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)生熱點現(xiàn)象的可能性。

蜂窩活性炭結(jié)構(gòu)主要有三個幾何特征參數(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(單位表面積的胞個數(shù))、幾何表面積和孔隙率，都可由前面三個參數(shù)計算得到。

從蜂窩活性炭的宏觀結(jié)構(gòu)來說

壁厚是重要的參數(shù)。可以通過改變壁厚來提高它的吸附效率。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。這是因為壁厚增加，則蜂窩中流體通道的截面積減少，這樣真實的表面或體積流速會增大，同時，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。