活性炭在空气净化领域有广泛的应用,主要包括以下两个方面:
一、室内空气净化
1. 去除有害气体
甲醛吸附:新装修的房屋是甲醛的“重灾区”。甲醛主要来源于人造板材、家具、地毯等装饰材料。活性炭的孔隙结构使其能够通过物理吸附作用有效捕获甲醛分子。其巨大的比表面积可以提供大量的吸附位点,将空气中游离的甲醛吸附在孔隙内,从而降低室内甲醛浓度。一般来说,每克活性炭的比表面积可达几百平方米甚至更高,这为吸附甲醛提供了良好的条件。
苯系物吸附:苯、甲苯、二甲苯等苯系物也是室内常见的有害气体,主要来自于油漆、涂料、胶粘剂等。活性炭对这些苯系物同样具有很好的吸附效果。它可以吸附空气中的苯系物,减少其对人体呼吸道和神经系统的危害。
吸附挥发性有机化合物(TVOC)**:TVOC是室内空气中多种有机污染物的总称,包括醛类、酮类、酯类等。活性炭能够吸附这些不同种类的有机污染物,改善室内空气质量,减轻因TVOC超标引起的头晕、恶心、乏力等症状。
2. 消除异味
厨房异味处理:厨房中会产生各种异味,如油烟味、食物腐败产生的异味等。活性炭可以吸附这些异味分子,将其固定在孔隙中,从而减少厨房空气中的异味。可以将活性炭放置在厨房的角落、橱柜内或者靠近炉灶的地方,有效净化厨房空气。
卫生间除臭:卫生间的异味主要来自于排泄物、下水道等。活性炭除臭产品,如活性炭除臭包或者活性炭空气净化器滤芯,能够吸收氨气、硫化氢等产生臭味的气体,保持卫生间空气清新。
宠物异味吸附:对于有宠物的家庭,宠物的排泄物、体味等会产生异味。活性炭可以吸附这些异味,为家庭营造一个舒适的环境。可以将活性炭放置在宠物窝附近或者经常活动的区域。
二、工业废气处理
1. 有机废气处理
在化工、涂装、印刷、电子等工业领域,会产生大量含有挥发性有机化合物(VOCs)的废气。这些VOCs如不加以处理,会对大气环境造成严重污染,还会危害人体健康。活性炭吸附法是处理工业有机废气的常用方法之一。
工业上通常采用活性炭吸附床来处理废气。废气通过吸附床时,其中的VOCs被活性炭吸附,净化后的气体可以达标排放。例如,在汽车涂装车间,喷漆过程中会产生大量含有有机溶剂的废气,通过活性炭吸附系统,可以有效去除废气中的苯、甲苯、二甲苯等有害物质。
对于一些低浓度、大风量的有机废气,活性炭吸附浓缩 - 催化燃烧联合工艺也得到了广泛应用。先利用活性炭的吸附作用将废气中的VOCs浓缩,然后通过催化燃烧将吸附的VOCs分解为二氧化碳和水,这样既可以有效处理废气,又可以降低处理成本。
2. 重金属废气处理
在一些特定的工业过程中,如金属冶炼、电镀等,会产生含有重金属蒸气(如汞蒸气、铅蒸气等)的废气。活性炭对这些重金属蒸气具有吸附作用,可以防止重金属进入大气环境。
例如,在汞矿开采和冶炼过程中,产生的汞蒸气可以通过活性炭吸附装置进行收集和处理。活性炭吸附汞蒸气后,可以通过后续的回收处理,将汞从活性炭中分离出来,实现汞的回收利用,同时减少汞对环境的污染。