纤维活性炭过滤器好还是颗粒活性炭过滤器好呢

活性炭过滤器到底是纤维式的好呢，还是颗粒式的好呢，想必这是很多人都十分关心但又一直搞不清楚的问题，现在我将我们实验研究的成果在这里作一个分享

粒状活性碳（GAC－granular activated carbon）

GAC的85%~90%用于水处理和气体吸附处理，它的粒径为500～5000μm，GAC的孔结构一般是具有三分散态的孔分布,既具有按国际纯粹与应用化学会(IUPAC)分类的孔径大于50 nm的大孔,也有2.0～50nm的中孔（过渡孔）和小于2.0nm的微孔[3]。

由于GAC的孔状结构所致,它的吸附速度较慢,分离率不高,特别是它的物理形态使其在应用和操作上的有诸多不便,限制了GAC的应用范围[4]。

活性碳纤维（ACF－activated carbon fiber）

ACF是继粉状与粒状活性碳之后的第三代活性碳产品[3]。70年代发展起来的活性碳纤维是随着碳纤维工业发展起来的一种新型，高效的吸附剂。

ACF是多孔碳家族中具有独特性能的一员，与传统的粒状活性碳（GAC）相比，ACF具有以下特点[5]：

① ACF与GAC的孔结构有很大的差异。ACF的孔分布基本上呈单分散态,主要由小于2.0nm的微孔组成,且孔口直接开口在纤维表面，其吸附质到达吸附位的扩散路径短,纤维直径细，故与被吸附物质的接触面积大，增加了吸附几率，且可均匀接触。

② 比表面积大，最大可达2500㎡/g，约是GAC的10~100倍；吸附容量大，约是GAC的1.5~100倍；吸附能力为GAC的400倍以上；吸附、脱附速度快，ACF对气体的吸附数10秒至数分钟可达平衡。

③ 孔径分布范围窄，绝大多数孔径在100Å（1Å=1×10-10m）以下，GAC的内部结构有微孔、过渡孔和大孔之分，而ACF的结构只有微孔及少量的过渡孔，没有大孔，并且孔径均匀，分布比较狭窄，为0.1~1nm，这是ACF吸附选择性较好的原因。

④ ACF不仅对高浓度吸附质的吸附能力明显，对低浓度吸附质的吸附能力也特别优异，如当甲苯气体含量低到10ppm（1ppm＝1×10-6，即百万分之一，以下同）以下时，ACF还能对其吸附，而GAC必须高于100ppm时方能吸附;

⑤ 耐热、耐酸碱;具有很强的氧化还原特性,可将高价金属离子还原为低价态;

⑥ 体积密度小, 滤阻小,约是GAC的1/3[5].可吸附粘度较大的液体物质,且动力损耗小.[12]

而且ACF易再生，工艺灵活性大（可制成纱、布、毡和纸等多种制品）；以及不易粉化和沉降等特征，这些特征有利于吸附和脱附，使得ACF对各种有机化合物具有较大的吸附量和较快的吸、脱附速度。

吸附剂的吸附性能由吸附剂的比表面积、吸附剂的孔隙直径来决定，其吸附性能的值log[（C0－C）/C]可由下式计算求得[6]：

log[（C0－C）/C]=0.0064S－0.123D－0.935

式中：C0—初始浓度；

C—平衡浓度；

S—吸附剂的比表面积（㎡/g）；

D—吸附剂的孔隙直径（nm）。

由上式可见，吸附剂的比表面积越大吸附能力也越大，吸附剂的孔隙直径越小具有的吸附能力越大。活性碳纤维最显著的特点是具有发达的比表面积（1000㎡/g~3000㎡/g）和丰富的微孔，微孔的体积占总孔体积的90%以上，微孔直径约10Å（1Å=1×10-10m）左右，故其吸附能力大。它对硫醇类恶臭气味化合物及苯酚和亚甲基兰等离子具有特殊的吸附能力，且其表面具有疏水性，对水蒸气吸附亲和性小，对空气中的有害气体、臭气,特别是有机化合物具有较高的去除效率，适于吸附和脱附频繁的废水处理和空气净化等。ACF被认为是21世纪最优秀的环境材料之一.在气体和液体净化,有害气体及液体吸附处理等方面已得到广泛应用[4]。

ACF是非常有发展前途的高效吸附材料，无论污染物质是微量级还是高浓度，都可采用ACF进行吸附处理，达到满意效果，在很多领域中都将取代粒状活性碳[7]。

综上，如果你用来净化水，并且希望效果最佳，请选择颗粒式活性炭过滤器；如果你用来净化空气，并且希望效果最佳，请选择纤维活性炭过滤器。

另外，同等风量活性炭纤维过滤器价格约为颗粒式活性炭过滤器的1/3，阻力约为1/2，重量约为1/7，容量约为3倍。

——广州灵洁 李工

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