吸着剂

吸着剂对气体或液体具有吸附和吸收作用的多孔性固体物质。具有表面化学特性，能与被吸着物质进行化学反应，以弥补某些物理吸附的不足。常见的吸着剂有浸渍活性炭和具有特殊表面官能团的活性炭，既能使吸着剂与毒剂蒸气有较大的接触面积，又不影响活性炭的物理吸附性能。

物理形式

固体吸着剂可分为粒状和非粒状(粉状)。

1、粒状固体

在大多数使用固体吸着剂的方法中使用碱性化合物和金属氧化物。常用的有钠盐，锰、铁、锌及铜等有关金属。美国矿务局的“碱化氧化铝”方法中所用的铝酸钠就是一种粒状固体吸着剂。

2、粉状固体

首先采用粉状固体能避免磨耗与压力降问题。这就需要一套夹带式接触器系统和高效率的收尘设备来回收吸着剂。因此，在燃煤工厂中要安装两套静电除尘器，一套用来除去飞扬的灰尘，而另一套用来收集已使用过的吸着剂。多次循环之后，活性降低，需大量费用以补充新料。

普通吸着剂

活性炭

用于较大规模的最早的吸着剂之一是活性碳。当一种含碳物质，例如骨头、煤、椰子壳或木头在温度低于约870K进行碳化时，所得的碳可能是活性的，或者是可能被活化的，故适于用作吸着剂。活化过程基本上是吸着剂上剩余烃类的选择氧化过程，采用水蒸汽，空气或某种别的氧化剂进行氧化。活性碳的性质与碳原料及活化时的确切条件有关。活性碳可以用于回收溶剂蒸气，净化水，糖溶液的脱色以及许多类似的用途。这种活性碳通常声称约有106m2/kg的内面积。

硅胶

另一种普通的吸着剂是硅胶。这是一种粒状的、无定形的二氧化硅，它由硅酸钠水溶液酸化后所得的凝胶加热至约630K而制得。这种硬的、玻璃状物料是高度多孔的；它用于干燥液体及气体，也可用于回收烃类。有几种不同的商品硅胶其中有几种与液体水接触时有较好的耐受性，水能使某些硅胶粉碎(由于快速释放出吸附热的缘故)。硅胶通常具有超过3．5×105m2/kg的内表面。

活性氧化铝

一种具有良好的机械强度，因此能在移动床中普遍应用的吸着剂是活性氧化铝。将某一种氧化铝水合物，通常为沉淀的混合物(含有单水合物及三水合物)，以严格控制的速率加热至约670K而制得。氧化铝水合物的脱水作用导致形成约2．5 X 105m2/kg的内表面。内表面形成的机理已有许多人进行了研究。内表面的形成似乎是由于水合物中的水分予被驱赶至周围大气时，固体结构被破坏的结果。

吸着剂选择

对于给定的分离选择适宜吸着剂是一个复杂的问题。吸着剂选择的主要科学基础是平衡等温线。还必须考虑所有组分在气体混合物中、在操作压力和温度范围内的平衡等温线。根据等温线，下述几个对于分离过程设计非常重要的因子就可以估算出来；

1、在操作温度和压力范围内吸着剂的容量。

2、吸着剂的再生方法。例如，变温或变压和所需变化摆动的幅度。

3、不能利用（未加利用）床层的高度(LUB)。

4、产物纯度。

LUB约等于浓度波阵面或使质带跨距的一半。LUB主要是由平衡等温线来确定的，尖削的浓度锋面或矮的LUB是所希望的，因为这样可得到高的产率以及高的产品纯度。

吸着剂再生

吸着剂的再生有四种方法，所有这些方法用到的措施都是降低平衡吸附量，这个再生既可以通过降低被吸附物的分压来实现又可以通过提高温度来实现。

1、变热法(或变温法)是用预热气体吹扫床层最有效的实施方法。许多气体都可被使用，其中包括吸附器的进料混合气，从吸附阶段来的一部分轻组分(抽余物)产品，空气，水蒸汽，等等。当用的气体不是吸附器的进料混合气时，脱附的推动力通过分压的同向下降而被增强。

2、变压法是在实际上恒定的温度下降低吸附器的总压来实现的。

3、惰性吹扫汽提法是在不改变温度和压力的情况下除去被吸附物。因再生的完成，使床内的空隙充满了惰性气体。除非抽余物作为惰性吹扫气体，否则在下一个吸附阶段抽余物产品会被惰性气体污染。