分解臭氧应用之活性炭较蜂窝过滤器的利与弊

    分解臭氧应用之活性炭较蜂窝过滤器的利与弊
    首先，我们了解一下活性炭分解臭氧的应用。
    1.概括
    臭氧有的是使用静电式空气净化器、复印机或激光打印之类电压高的电器装置时产生的副产物；有的是利用氧化能力极强的臭氧进行脱臭、脱色、杀菌等操作时，未参加反应而残留下来的产物等、臭氧是氧的异构体。分子式用O₃表示，具有特异的、强烈的臭味，同时具有很强的氧化能力，对生物的黏膜具有很大的刺激性。迄今为止，在分解臭氧的过滤器中，仍使用着把粉状或颗粒装的活性炭充填在筒形罩子中的滤器，或者将它们包裹在无纺布的滤器。这是活性炭作为固体氧化还原催化剂的正面作用，是在民众生活机器上使用的典型例子。
    2.阿库特卡巴的特征
    阿库特卡巴是通过把高纯度的活性炭基材成型为蜂窝状而制成的具有很大的吸附能力与分解臭氧能力的高性能成型活性炭。与通常的活性炭相比较，它具有如下一些特征：
    ①因为是由高纯度的活性炭制成的，因袭分解效率高、使用寿命长；
    ②比表面积大，可以获得很高的分解速率；
    ③开口率大，压力损失小。
    神钢“阿克泰克”公司制造的蜂窝状活性炭分解臭氧的滤器“阿库特卡巴”的外观如图。蜂窝状活性炭厚度为10mn时，滤器的孔数（个/in²）与压力损失之间的关系如图。从图可知，压力损失随着厚度、孔数及风速几个因素而变化。这些因素的树脂增加时，压力损失也随之增加。
    3.阿库特卡巴分解臭氧的性能
    ①分解臭氧的特性
    阿库特卡巴的分解臭氧性能受其厚度、孔数、风俗、湿度及臭氧浓度等影响。这些因素与分解臭氧性能之间的关系归纳如下。
    ❶厚度与分解臭氧性能的关系 每平方英寸300孔、500孔及800孔的阿库特卡巴的厚度与分解臭氧性能的关系如图。由图可知，分解臭氧的能力随着厚度的增加而增大。
    ❷孔数与分解臭氧性能的关系 阿库特卡巴的孔数与分解臭氧性能的关系如图。头图可知，分解臭氧的能力随着孔数的增加而上升。
    ❸风俗与分解臭氧性能的关系 阿库特卡巴的风速与分解臭氧性能的关系可知，分解臭氧性能有风速越大而越差的倾向。
    从上面的结构可知，当其与臭氧的接触时间越长、接触机会越多时，分解臭氧的性能就变得越好。
    ❹臭氧浓度与分解臭氧性能的关系 当臭氧浓度在1~20×10范围内变化时，阿库特卡巴分解臭氧的性能如图，可见，臭氧的浓度越小，阿库特卡巴分解臭氧的性能就越好。
    ❺相对湿度与分解臭氧性能的关系 含有臭氧的空气的行对湿度在20%~50%范围内变化时，阿库特卡巴分解臭氧的性能如图，可见，相对湿度越大，阿库特卡巴的分解臭氧性能越好。
    ②分解低浓度臭氧的耐久性
    让浓度为0.5~1×10的臭氧以1m/s的风速通过20mm厚的阿库特卡巴时，分解臭氧的性能如图，由于所使用的活性炭滤器是通过臭氧与碳的氧化来分解臭氧的，难以长期维持高的分解性能。但是，使用阿库特卡巴时，因为没有活性炭由于氧化反应的小号问题，主要是由催化剂反应来分解臭氧，因此经过3000h以后，仍能维持80%左右的分解能力，可见其具有分解能力高、使用寿命长的优点。
    4.活性炭分解臭氧的作用
    为提高活性炭对臭氧的分解能力，在一开始好时所使用的活性炭追求比表面积大、杂质含量少、纯度高等特点。近年来。通过增加化学药品处理工序来提高活性炭的性能普遍受到重视，并且通过缩小波纹蜂窝状活性炭中波纹板之间间隙的方法，达到了提高臭氧去除率的效果，而且，其滤器的体积大小也缩小到每一只仅有100cm³的程度，只有当初的几分之一大小。
    近年来，活性炭分解臭氧的应用技术取得了惊人的发展，除了工业性的用途以外，还在以脱臭气等为代表的家庭用品方面获得了应用，尤其是在需要量很大的内藏有电晕带电装置的普通纸复印机及激光机打印中的应用逐渐增加。在这种状况下，可望让臭氧仅仅从滤器中通过一下就能使其完全分解的、具有小型而且压力损失小的特点的蜂窝状活性炭的应用日益增大。但是，活性炭滤器在使用寿命上存在问题，使用寿命长的二氧化锰累蜂窝状滤器正成为活性炭滤器的竞争对手。因此，为了确保市场，活性炭滤器必须进一步提高性能。

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