吸附劑的選擇性吸附是一種的油氣回收技術(shù),而吸附劑的選擇是該技術(shù)的關(guān)鍵。它是一種疏水性吸附劑,表面無性,尤其適用于氣體或液體混合物的油氣吸附和回收。柱狀活性炭吸附油氣的能力主要取決于它的比表面積、孔容和孔徑分布等物理結(jié)構(gòu)參數(shù),而離孔徑越近的氫分子的吸附量越大,油氣回收柱狀活性炭一般要求中孔發(fā)達(dá),吸附能力強(qiáng),脫附能力高,強(qiáng)度、耐磨性、透氣性高。
為防止汽油揮發(fā)而浪費(fèi)燃料和污染環(huán)境,歐美國家早在20世紀(jì)70年代就制定法規(guī),要求在汽車上安裝裝填柱狀活性炭的碳罐對(duì)汽油蒸氣進(jìn)行吸附,以防止燃油的揮發(fā)污染。碳罐的工作原理是:汽車發(fā)動(dòng)機(jī)停止I作時(shí),由化油器、汽缸等處揮發(fā)出的汽油蒸氣被碳罐中的柱狀活性炭吸附,發(fā)動(dòng)機(jī)工作時(shí)又可被吸人的空氣脫附并一同進(jìn)人汽缸燃燒,從而達(dá)到防止汽油燕發(fā)的目的,碳罐所用的柱狀活性炭是控制汽油蒸發(fā)的關(guān)鍵,要求其不僅吸附性能好,而且有較好的脫附性能。
由于柱狀活性炭的吸附能力和脫附能力之間沒有必然聯(lián)系,常用的吸附指標(biāo)如碘值、亞甲基藍(lán)值、CCI4等無法準(zhǔn)確表征柱狀活性炭對(duì)汽油的回收能力,因此目前國際上通用的檢測(cè)指標(biāo)是丁烷有吸附工作容量(BWC),研究表明,柱狀活性炭對(duì)丁烷的吸附受柱狀活性炭比表面積和孔容,特別是中孔孔容的影響,提高柱狀活性炭的微孔比表面積和中孔孔容是改進(jìn)其丁烷吸附性能的關(guān)鍵因素,理想的孔徑范圍為微孔上限和中孔下限。
丁烷氣態(tài)吸附過程具有微孔填料和毛細(xì)管凝結(jié)的雙重特點(diǎn):微孔填料吸附是在吸附初期進(jìn)行的,相對(duì)于吸附后期,吸附過程受控于孔體積,增加柱狀活性炭的中孔度是改良其脫附性能的有方法。柱狀活性炭一般用于油氣回收,其制備工藝不同于普通柱狀活性炭。制備前,在原煤粉末中加入適當(dāng)?shù)奶砑觿?,然后進(jìn)行型煤成型、炭化,研究發(fā)現(xiàn),影響柱狀活性炭性能的因素主要有原煤性質(zhì)、添加劑和成型壓力。