表面化学结构:活性碳纤维固体表面原子呈不饱和结构,具有独特的表面化学性能,微晶在燃烧温度低时易与氧化介质发生反应生成氧化产物,主要有羧基、酚基、醌基等含氧基团,及含硫基、氮元素、卤素等官能团。其表面酸性与吸附平衡有密切的关系。吸附剂的细孔分为三类:孔径大于50nm的为大孔,2nm~50nm的为中孔,0.8nm~2nm的为微孔以及小于0.8nm的为亚微孔。活性炭纤维的孔主要是乱层结构炭和石墨微晶形成的微孔。微孔的大量存在使活性炭纤维的表面积增大,同时也使其吸附量提高。
吸附剂中的大孔是作为被吸附分子到达吸附位的通道,它控制着吸附速度;活性炭纤维其纤维直径一般在10nm~13nm、外表面积大、微孔丰富且分布窄、易于与吸附质接触、扩散阻力小,所以其吸脱附速度快,有利于吸附分离。而且,可以根据需要制成毡、布、纸等各种形态,适应于多种用途。活性炭纤维是由CF活化而成。CF为多晶乱层石墨结构,转化成活性炭纤维后,结构基元不变化。活性炭纤维是非均匀性的多相结构。由于高温水蒸气将部分原子脱去后形成微孔结构使之生成羧基、羰基等含氧活性基团,使其表面的酸性增加。比表面积约为1200m2/g,远大于CF,在苛刻条件下活化时可达3000m2/g。活性炭纤维为分布狭窄单一孔径的微孔结构,其孔可以产生毛细管的凝聚作用。
在活性炭纤维中无大孔,只有少量的过渡孔,微孔分布在纤维表面,其吸附速率快,活性炭纤维丝束的空间起大孔作用,对气相与液相物质具有较好的吸附作用,其外比表面积大,吸脱速度快,为粒径活性炭10~100倍。随着比表面积增大,细孔的平均孔径随之增大,细孔容积增加,在细孔内发生吸附后充填细孔内。其比表面积增大吸附容量大,为粒状活性炭的10倍,可吸附处理低浓度废气或具有高活性的物质。活性炭纤维的体积密度小,滤阻小、可吸附粘度较大的液态物质,且动力损耗小。
对于袋式除尘设备来说,使用温度与除尘效率关系并不明显,这一点不同于电除尘,脉冲滤筒除尘器哪家好对粉尘处理电除尘器来说,温度的变化会影响到粉尘的比电阻等影响粉尘处理除尘效率。处理含尘浓度高的气体,可以安装脉冲滤筒除尘器或重力除尘器作为预除尘,但是,这要增加系统的阻力,动力消耗增加。所以当粉尘或物料成品无需分级的情况下,大多直接使用袋式除尘器,并非所有的袋式除尘器都能处理高含尘浓度的气体。只有滤袋间距较宽、袋外面过滤形式装有连续清灰装置的袋式除尘器,才适于处理高含尘浓度的气体。处理高含尘量时,在袋式除尘器的构造上应尽量使粉尘直接落入灰斗或加些挡板,以减少附着于滤袋上的粉尘量;防止滤布的摩擦损坏,不应使高速运动的粉尘直接冲击滤布。
活性碳吸附法是利用活性炭内部空隙结构发达,有巨大比表面积原理来吸附通过活性炭池的恶臭废气分子,初期处理效率可达65%,但极易饱和,通常数日即失效,需要经常更换,并需要寻找废弃活性碳的处理办法,运行维护成本很高,适用于低浓度、大风量气体,对醇类、脂肪类效果较明显,但湿度大的废气效果不明显,且容易造成环境二次污染。