吸附剂也称吸收剂。这种物质可使活性成分附着在其颗粒表面，使液态微量化合物添加剂变为固态化合物，有利于实施均匀混合。是一种能够有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。具有大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。
中文名吸附剂
分类活性炭、氧化物
性质科学
外文名adsorbent
类别化学
特性孔结构、吸附能力强
特性与分类
吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应；制造方便、容易再生；有极好的吸附性和机械性特性。
吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。
常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂（如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等）。最具代表性的吸附剂是活性炭，吸附性能相当好，但是成本比较高，曾应用在松花江事件中用来吸附水体中的甲苯。其次还有分子筛、硅胶、活性铝、聚合物吸附剂和生物吸附剂等等。
吸附剂一般都是用在工业生产中，因此根据工业的常用性可以把吸附剂分为六大类。
硅胶，它主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等；氧化铝，它也是一种脱水的吸附剂；
活性炭，主要用于水处理、脱色和气体处理；
聚丙烯酰胺，主要用于生活污水和有机废水；
沸石分子筛，用于气体吸附分离、气体和液体干燥；
碳分子筛，主要起运输通道作用，微孔则起分子筛的作用。
吸附剂一般也分为有机物和无机物两类，有机物类如小麦胚粉，脱脂的玉米胚粉，玉米芯碎片，粗麸皮，大豆细粉以及吸水性强的谷物类等。无机物类则包括二氧化硅，蛭石，硅酸钙等。
应用
吸附剂会吸收制冷剂蒸汽，使蒸发器中压力降低，于是会有更多液体气化，蒸发中吸收热量降温，实现吸附制冷；吸附剂选择吸附杂质，可进行产品提纯；活性炭可用于污水处理场排气吸附。
气体吸附分离成功与否，极大程度上依赖于吸附剂的性能，因此选择吸附剂是确定吸附操作的首要问题。
吸附剂是现代工业中一种不可缺少的产品，它的作用很大，不但可以分离物质还可以吸附一些产品中多余的水分，成本低、工艺简单、可重复使用，应用范围远远大于工业需要。工业越来越发达，吸附剂一般被广泛的引用在石油工业的采油、炼油、贮油运输产生的污水、洗舱水、机械工业的冷润滑液、轧钢水，电镀污水及粮油加工、皮革、纸业、纺织、食品加工等多行业。
常用的吸附剂
是一种坚硬、无定形链状和网状结构的硅酸聚合物颗粒，分子式为SiO2.nH2O，为一种亲水性的极性吸附剂。它是用硫酸处理硅酸钠的水溶液，生成凝胶，并将其水洗除去硫酸钠后经干燥，便得到玻璃状的硅胶，它主要用于干燥、气体混合物及石油组分的分离等。工业上用的硅胶分成粗孔和细孔两种。粗孔硅胶在相对湿度饱和的条件下，吸附量可达吸附剂重量的80%以上，而在低湿度条件下，吸附量大大低于细孔硅胶。
氧化铝
活性氧化铝是由铝的水合物加热脱水制成，它的性质取决于最初氢氧化物的结构状态，一般都不是纯粹的Al2O3，而是部分水合无定形的多孔结构物质，其中不仅有无定形的凝胶，还有氢氧化物的晶体。由于它的毛细孔通道表面具有较高的活性，故又称活性氧化铝。它对水有较强的亲和力，是一种对微量水深度干燥用的吸附剂。在一定操作条件下，它的干燥深度可达露点-70℃以下。
活性炭
是将木炭、果壳、煤等含碳原料经炭化、活化后制成的。
活化方法可分为两大类，即药剂活化法和气体活化法。药剂活化法就是在原料里加入氯化锌、硫化钾等化学药品，在非活性气氛中加热进行炭化和活化。气体活化法是把活性炭原料在非活性气氛中加热，通常在700℃以下除去挥发组分以后，通入水蒸气、二氧化碳、烟道气、空气等，并在700~1200℃温度范围内进行反应使其活化。
活性炭特性：
①活性炭的比表面积和孔隙结构
活性炭具有巨大的比表面积和丰富的孔隙结构。比表面积可达500～1700㎡/g，其中小孔容积一般为0.15～0.9ml/g，表面积占比表面积的95%以上，过渡孔容积一般为0.02～0.1ml/g，表面积占比表面积的5%左右，而大孔容积一般为0.2～0.5ml/g，表面积很小，只有0.5～2㎡/g。
②活性炭的表面化学性质
由于活性炭表面有—OH基等，所以具有一些极性。
活性炭作用：
空气净化；污水处理场排气吸附；饮料水处理；电厂水预处理；废水回收前处理；生物法污水处理；有毒废水处理；石化无碱脱硫醇；溶剂回收；化工催化剂载体；滤毒罐；黄金提取；化工品储存排气净化；制糖、酒类、味精医药、食品精制、脱色；乙烯脱盐水填料；汽车尾气净化；PTA氧化装置净化气体。
沸石分子筛
又称合成沸石或分子筛，其化学组成通式为：
[M2（Ⅰ）M（Ⅱ）]O.Al2O3.nSiO2. mH2O
式中M2（Ⅰ）和M（Ⅱ）分别为为一价和二价金属离子，多半是钠和钙，n称为沸石的硅铝比，硅主要来自于硅酸钠和硅胶，铝则来自于铝酸钠和Al（HO）3等，它们与氢氧化钠水溶液反应制得的胶体物，经干燥后便成沸石，一般n=2~10，m=0~9。
沸石的特点是具有分子筛的作用，它有均匀的孔径，如3A0、4A0、5A0、10A0细孔。有4A0孔径的4A0沸石可吸附甲烷、乙烷，而不吸附三个碳以上的正烷烃。它已广泛用于气体吸附分离、气体和液体干燥以及正异烷烃的分离。
碳分子筛
实际上也是一种活性炭，它与一般的碳质吸附剂不同之处，在于其微孔孔径均匀地分布在一狭窄的范围内，微孔孔径大小与被分离的气体分子直径相当，微孔的比表面积一般占碳分子筛所有表面积的90%以上。碳分子筛的孔结构主要分布形式为：大孔直径与碳粒的外表面相通，过渡孔从大孔分支出来，微孔又从过渡孔分支出来。在分离过程中，大孔主要起运输通道作用，微孔则起分子筛的作用。
以煤为原料制取碳分子筛的方法有碳化法、气体活化法、碳沉积法和浸渍法。其中炭化法最为简单，但要制取高质量的碳分子筛必须综合使用这几种方法。
碳分子筛在空气分离制取氮气领域已获得了成功，在其它气体分离方面也有广阔的前景。
聚丙烯酰胺
1）用于污泥脱水根据污泥性质可选用本产品的相应型号，可有效在污泥进入压滤之前进行污泥脱水，脱水时，产生絮团大，不粘滤布，压滤时不散，流泥饼较厚，脱水效率高，泥饼含水率在80%以下。
2）用于生活污水和有机废水的处理，本产品在配性或碱性介质中均呈现阳电性，这样对污水中悬浮颗粒带阴电荷的污水进行絮凝沉淀，澄清很有效。如生产粮食酒精废水，造纸废水，城市污水处理厂的废水，啤酒废水，味精厂废水，制糖废水，有机含量高 废水、饲料废水，纺织印染废水等，用阳离子聚丙烯酰胺要比用阴离子、非离子聚丙烯酰胺或无机盐类效果要高数倍或数十倍，因为这类废水普遍带阴电荷。
3）用于以江河水作水源的自来水的处理絮凝剂，用量少，效果好，成本低，特别是和无机絮凝剂复合使用效果更好，它将成为治长江、黄河及其它流域的自来水厂的高效絮凝剂。
4）造纸用增强剂及其它助剂。提高填料、颜料等存留率、纸张的强度。
5）用于油田经学助剂，如粘土防膨剂，油田酸化用稠化剂。
6）用于纺织上浆剂、浆液性能稳定、落浆少、织物断头率低、布面光洁。
物理性质
吸附剂的良好吸附性能是由于它具有密集的细孔构造。与吸附剂细孔有关的物理性能有：
a.孔容（VP）：吸附剂中微孔的容积称为孔容，通常以单位重量吸附剂中吸附剂微孔的容积来表示（cm3/g).孔容是吸附剂的有效体积，它是用饱和吸附量推算出来的值，也就是吸附剂能容纳吸附质的体积，所以孔容以大为好。吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有吸附作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。
b.比表面积：即单位重量吸附剂所具有的表面积，常用单位是m2/g。吸附剂表面积每克有数百至千余平方米。吸附剂的表面积主要是微孔孔壁的表面，吸附剂外表面是很小的。
c.孔径与孔径分布：在吸附剂内，孔的形状极不规则，孔隙大小也各不相同。直径在数埃（A0）至数十埃的孔称为细孔，直径在数百埃以上的孔称为粗孔。细孔愈多，则孔容愈大，比表面也大，有利于吸附质的吸附。粗孔的作用是提供吸附质分子进入吸附剂的通路。粗孔和细孔的关系就象大街和小巷一样，外来分子通过粗孔才能迅速到达吸附剂的深处。所以粗孔也应占有适当的比例。活性炭和硅胶之类的吸附剂中粗孔和细孔是在制造过程中形成的。沸石分子筛在合成时形成直径为数微米的晶体，其中只有均匀的细孔，成型时才形成晶体与晶体之间的粗孔。
孔径分布是表示孔径大小与之对应的孔体积的关系。由此来表征吸附剂的孔特性。
d.表观重度（dl）：又称视重度。
吸附剂颗粒的体积（Vl）由两部分组成：固体骨架的体积（Vg）和孔体积（Vk），即：
Vl= Vg+ Vk
表观重度就是吸附颗粒的本身重量（D）与其所占有的体积（Vl）之比。
吸附剂的孔体积（Vk）不一定等于孔容（VP），吸附剂中的微孔才有作用，所以VP中不包括粗孔。而Vk中包括了所有孔的体积，一般要比VP大。
e.真实重度（dg）：又称真重度或吸附剂固体的重度，即吸附剂颗粒的重量（D）与固体骨架的体积Vg之比。
假设吸附颗粒重量以一克为基准，根据表观重度和真实重度的定义则：
dl==l/Vl ; dg=l/Vg
于是吸附剂的孔体积为：
Vk=l/dl – l/dg
f.堆积重度（db）：又称填充重度，即单位体积内所填充的吸附剂重量。此体积中还包括有吸附颗粒之间的空隙，堆积重度是计算吸附床容积的重要参数。
以上的重度单位常用g/cm3、kg/l、kg/m3表示。
g.孔隙率（εk）：即吸附颗粒内的孔体积与颗粒体积之比。
εk=Vk/（Vg+Vk）=（dg-dl）/ dg=1-dl/dg
h.空隙率（ε）：即吸附颗粒之间的空隙与整个吸附剂堆积体积之比。
ε=（Vb-Vl）/Vb=（dl-db）/dl=1-db/dl
衡量指标
衡量吸附剂的主要指标有：对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等。用于滤除毒气，精炼石油和植物油，防止病毒和霉菌，回收天然气中的汽油以及食糖和其他带色物质脱色等。
作用原理
1）絮凝作用原理：PAM用于絮凝时，与被絮凝物种类表面性质，特别是动电位，粘度、浊度及悬浮液的PH值有关，颗粒表面的动电位，是颗粒阻聚的原因加入表面电荷相反的PAM，能使动电位降低而凝聚。
2）吸附架桥：PAM分子链固定在不同的颗粒表面上，各颗粒之间形成聚合物的桥，使颗粒形成聚集体而沉降。
3）表面吸附：PAM分子上的极性基团颗粒的各种吸附。
4）增强作用：PAM分子链与分散相通过种种机械、物理、化学等作用，将分散相牵连在一起形成网状。
新型材料
本产品具有比表面积大、吸附力强、耐磨强度高、使用安全、简便经济、过滤速度快等特性，是各种含油污水处理的理想材料。
【产品性能及特点】
⑴产品性能表
| 型号 | NUSL-1 |
| 形态 | 颗粒状 |
| 外观 | 深褐色 |
| 粒度（cm) | ≤1 |
| 密度（g/cm) | 0.28～0.30 |
| 400℃烧失率（%) | 70～80 |
| 含水量（%） | ≤10 |
⑵产品特点
1）除油效率高，吸附速率快；
2）对各种含油污水具有很强的适应性，耐冲击负荷能力强；
3）工艺简单，处理装置安装维护简便，材料更换简单易行；
4）与常规破乳气浮相比，无二次污染，投资和运行成本低；
5）吸附饱和后，材料后处理简便易行，可作为助燃剂或燃料使用。
【适用范围】
该产品可广泛应用于石油工业的采油、炼油、贮油运输产生的污水，另外油轮压舱水、洗舱水、机械工业的冷润滑液、轧钢水，电镀污水及粮油加工、皮革、造纸、纺织、食品加工等多行业污水均可应用。产品同时也可应用于膜法、树脂预处理除油、油田回注水除油和高温凝结水除油。
【工艺流程】
根据污水中含油量的高低采用多个吸附柱串联处理污水，在出水处监测油含量，若出水水质不达标则进入循环系统继续处理直至达标为止。产品使用工艺流程图如下图所示：若含油污水中COD、乳化物含量较高，在进入反应器前先进入COD去除装置和乳化物及溶解性物质去除装置等进行预处理。新型材料NSUL2
该产品以植物为主要成分，通过一系列先进的工艺精制而成。该品能吸附多种重金属、适应浓度范围广泛。广泛适用于废水中Cr6+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Pb2+、Cd2+等重金属离子的去除，对重金属吸附容量大。同时，该系列产品对油也有很好的去除效果，吸附饱和后的材料易于燃烧，可采用热处理使其减容，并回收重金属，不会造成二次污染。
【产品性能及特点】
⑴产品性能表
| 型号 | NUSL-2 |
| 形状 | 颗粒状 |
| 颜色 | 深褐色 |
| 粒度（cm) | ≤1 |
| 堆密度（g/cm2） | 0.98～1.02 |
| 400℃烧失率（%) | 61.0～65.0 |
| 含水量（%） | 13.4～15.0 |
⑵产品特点
1）吸附重金属离子能力强；
2）投资运行成本低；
3）与常规的化学沉淀法和吸附法相比，无二次污染产生；
4）吸附饱和后的材料易于燃烧且可回收重金属。
【适用范围】
适用于处理各种含重金属废水，如采矿、冶炼、电镀、电解、医药、油漆、合金、纺织、印染、农药、造纸、烟草、陶瓷与无机颜料制造等行业。
【工艺流程】
采用多个“易更换抽屉式反应器”串联处理污水，在出水处监测，若出水不达标进入循环系统继续处理直至达标。若污水中含有有机污染物，进入反应器前可加入COD去除装置作为预处理。产品使用工艺流程图如下图所示：处理效果】| 项目 | Cr6+(mg/L) | Cu2+(mg/L) | Ni2+(mg/L) | Zn2+(mg/L) | Pb2+(mg/L) | Cd2+(mg/L) |
| 进水 | 20～120 | 20～80 | 20～100 | 50～90 | 20～100 | 20～80 |
| 出水 | ≤0.2 | ≤0.5 | ≤0.5 | ≤2.0 | ≤0.5 | ≤0.1 |
注：对于进水浓度超过上述范围的污水，可采取多级串联的方式进行处理。
新一代再生水处理材料UERW1
在再生水处理研究领域，采用较多的工艺方法是“老三段”法，即二级出水经混凝沉淀+砂滤+消毒；近年来也出现了“生物+臭氧”工艺，但是这些工艺方法均存在工艺流程长、占地面积大、设备投资大、成本较高、产生生物或化学污泥量大、氮磷和有害病菌无法同步去除的问题，难以广泛应用。本产品以天然矿物为基体，经过一系列改性工艺制备而成，它具有同步去除氮磷、有机物和抗菌能力，且易于再生，城市污水厂二级出水经该产品“一步法”处理后出水即达到再生水水质指标。【产品性能及特点】
⑴产品性能表
| 型号 | UERW-1 |
| 形状 | 颗粒状 |
| 颜色 | 肉红色 |
| 密度 | 1.9g/cm3 |
| 含水量（%） | <0.5 |
⑵产品特点
1）同步去除二级出水中磷酸盐、氨氮和硝态氮以及有害病菌；
2）运行成本低，是“老三段”处理方法成本的1/2左右；
3）工艺简单，占地面积小，无化学和生物污泥产生；
4）产品易于再生，可重复利用。
【适用范围】
适用于处理城市污水厂二级出水作为再生水，如景观水、土地回灌、道路冲洗水；也可用于生活小区中水回用处理、工业污水的三级处理以及氮、磷超标水的处理。
【主要污染物处理效果】
| 项目 | COD(mg/L) | TP(mg/L) | TN(mg/L) | NH3-N(mg/L) | N-NO3-(mg/L) | 大肠菌群（个/L) |
| 进水 | 60 | 1.5 | 20 | 8 | 10 | 104 |
| 出水 | ≤15 | ≤0.2 | ≤1.5 | ≤1.0 | ≤0.5 | ≤3 |
注：上述效果为城市污水厂二级出水处理后主要水质指标
吸附剂再生
当吸附进行一定时间后吸附剂的表面就会被吸附物所覆盖，使吸附能力急剧下降，此时就需将被吸附物脱附，使吸附剂得到再生。通常工业上采用的再生方法有下列几种：
(1) 降低压力。吸附过程与气相的压力有关。压力高，吸附进行得快脱附进行得慢。当压力降低时，脱附现象开始显著。所以操作压力降低后，被吸附的物质就会脱离吸附剂表面返回气相。有时为了脱附彻底，甚至采用抽真空的办法。这种改变压力的再生操作，在变压吸附中广为应用。如吸附分离高纯度氢，先是在 1.37～4.12 MPa压力下吸附，然后在常压下脱附，从而可得到高纯度氢，吸附剂也得到再生。
(2) 升高温度。吸附为放热过程。从热力学观点可知，温度降低有利于吸附，温度升高有利于脱附。这是因为分子的动能随温度的升高而增加，使吸附在固体表面上的分子不稳定，不易被吸附剂表面的分子吸引力所控制，也就越容易逸入气相中去。工业上利用这一原理，提高吸附剂的温度，使被吸附物脱附。加热的方法有：一是用内盘管间接加热；一是用吸附质的热 蒸气返 回床层直接加热。两种方法也可联合使用。显然，吸附床层的传热速率也就决定了脱附速率。
(3) 通气吹扫。将吸附剂所不吸附或基本不吸附的气体通入吸附剂床层，进行吹扫，以降低吸附剂上的吸附质分压，从而达到脱附。当吹扫气的量一定时，脱附物质的量取决于该操作温度和总压下的平衡关系。
(4) 置换脱附。向床层中通入另一种流体，当该流体被吸附 剂吸附的程度较吸附质弱时，通入的流体就将吸附质置换与吹扫出来，这种流体称为脱附剂 。 脱附剂与吸附质的被吸附性能越接近，则脱附剂用量越省。如果通入的脱附剂，其被吸附程度比吸附质强时，则纯属置换脱附，否则就兼有吹扫作用。脱附剂被吸附的能力越强，则吸附质脱附就越彻底。这种脱附剂置换脱附的方法特别适用于热敏性物质。当然，采用置换脱 附时，还需将脱附剂进行脱附。
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