根据吸附剂表面与被吸附物质之间的作用力的不同,吸附可分为物理吸附和化学吸附。
物理吸附是指流体中被吸附的流体分子与吸附剂表面分子间为分子间吸引力--范德华力所造成,其吸附速度快,吸附过程类似于气体凝聚过程。这类吸附,当气体压力降低或系统温度升高时,被吸附的吸附质可以容易地从固体表面脱附下来,而不改变气体原来的性状。吸附和脱附为可逆过程,工业上利用这种可逆性,借以改变操作条件,使吸附的物质脱附,达到使吸附剂再生、回收或分离吸附质的目的。
固体吸附剂对吸附剂的要求
吸附剂的性能对吸附操作极为重要,工业用吸附剂应满足如下要求:
①有高度选择性:吸附剂对流体混合物中的不同组分应具有较强选择性吸附作用,例如10X分子筛吸附水和硫化氢的能力远远大于吸附乙烯、丙烯和丙烷的能力,当裂解气与l0X分子筛接触时,吸附的只是水和硫化氢,使裂解气得以脱水和脱硫。不同的吸附剂由于其结构、吸附机理的差异对吸附质选择性有显著的区别。
②有较大的内表面:吸附剂的吸附作用主要发生在与流体相通的固体孔隙的内表面上,内表面积越大,吸附量就越多,比表面积(单位体积或质量吸附剂所具有的表面积)也大。
③有高的吸附活性:吸附活性即吸附容量。吸附活性以单位体积(或质量)吸附剂所能吸附的物质量的多少来衡量。
④有一定的机械强度和物理特性:以免在装卸及使用过程中磨损与压碎,颗粒的几何形状、粒度等要合适,避免因流体的流速分布不均匀造成短路、返混等现象,或床层阻力降太大。
⑤有良好的化学惰性、热稳定性以及价廉易得等。
常用的吸附剂
天然气工业中常用的吸附剂有硅胶、活性氧化铝、活性铝土矿和分子筛等。