吸附剂的脱除氯化氢能力主要取决于其成分、结构及制备工艺。以下是不同类型高效氯化氢吸附剂的特性总结:
钙基固体吸附剂
由氢氧化钙或氧化钙(含量80-100%)与无机粘结剂组成,适用于气体或石油烃中氯化氢的脱除。
可将氯化氢浓度从1500ppm降至1ppm以下,吸附量达40%以上。
制备方法包括混捏挤条、滚球或压片成型,需添加助挤剂以优化结构。
γ-氧化铝复合吸附剂
由γ-氧化铝与碱金属/碱土金属碳酸盐(如碳酸钙)组成,适用于气体或液体烃中的氯化氢脱除。
可将氯化氢含量降低至0.5ppm以下,吸附量达25%(重量)。
成型工艺包括浸渍法或压片法,助剂可增强反应活性。
活性炭及其改性材料
普通活性炭通过物理吸附(范德华力、氢键)和表面官能团(如羧基)的化学作用去除氯化氢。
改性活性炭纤维(ACF)经HNO₃或Cu(NO₃)₂处理后,吸附能力显著提升,归因于表面生成的-NO₂、-NO₃基团与HCl的化学反应。
比表面积和质流比(W/Q)的提高可增强吸附效率。
烷氧基功能化UiO-66
通过引入烷氧基碱性基团(如乙氧基、异丙氧基),提高对HCl的吸附能力。
UiO-66-C₂和UiO-66-IPO的吸附量分别达398.0mg/g和412.0mg/g,且吸附过程符合准二级动力学模型。
该材料兼具高酸稳定性和再生性能,适合工业废水处理。
关键性能对比:
吸附容量:钙基吸附剂(>40%)> 烷氧基UiO-66(~40%)> γ-氧化铝复合吸附剂(25%)> 活性炭(依赖改性程度)。
适用场景:钙基和γ-氧化铝吸附剂适用于油气行业;活性炭及UiO-66更适用于废气或废水处理。
再生能力:UiO-66和改性ACF通过热处理或酸洗可高效再生。
综上,吸附剂的选择需结合实际工况(如杂质浓度、温度、介质类型)及经济性。钙基吸附剂在油气领域综合性能突出,而功能性多孔材料(如UiO-66)在高效吸附与再生方面更具潜力。