18世纪末，谢勒和方塔纳首先科学地证明了木炭对气体有吸附能力；其次洛维兹记载了木炭对各种液体具有脱色能力。在奥斯特雷杰科的活性炭制造方法专利的推动下，1909年欧洲首次制造出了粉状活性炭。此后，活性炭的应用范围不断扩大。时至今日，活性炭不但在国防、制药、化工、电子、环境保护及能源储存获得了广泛的应用，而且作为家用净水剂、食品、饮料、冰箱除臭剂、防臭鞋垫和香烟过滤嘴等制品的核心材料，已经和人们的生活建立起了密切的关系。本章主要讲述活性炭在工业气体分离、有毒气体的净化、挥发溶剂的吸收、储能技术和室内活性炭的功能应用。

精制是在含有主要有效成分的介质中，用活性炭吸附除去不需要的杂质成分，以提高产品价值的操作；分离是将几种成分组成的气体或液体，利用活性炭的吸附作用分离成不同成分或成分组合的操作。

快盈lV500 气体分离技术从20世纪初开始发展，目前已广泛应用。如空气分离以制取氧、氮、氩及稀有气体；合成氨池放气分离回收氢、氩及其他稀有气体；天然气分离提取氦气；焦炉气及水煤气分离获得氢或氢氮混合气等。科学技术的发展对气体分离技术不断提出新的要求，如经济合理地提供各种纯度的气体，综合利用工业废气以及进一步提纯中间产品等。常用的方法有薄膜渗透法、吸收法、分凝法、精馏分离法、吸附法。

1 薄膜渗透法

快盈lV500 利用混合气体中各组分对有机聚合膜的渗透性差别而使混合气体分离的方法。这种分离过程不需要发生相态的变化，不需要高温或深冷，并且设备简单、占地面积小、操作方便。有机聚合膜分均相无孔膜和微孔膜两种。在微孔膜内存在着固定的孔隙，气体以流体流动的方式穿过薄膜;而在均相无孔膜中，没有固定的孔隙，但由于聚合膜分子的热运动而产生分之链节间的空隙，这些空隙的位置和大小不断变化着，气体分子是以活扩散的方式由这一空隙跳入另一空隙逐步渗过聚合膜。

2 吸收法

快盈lV500 用适当的液体溶剂来处理气体混合物，使其中一个或几个组分溶解于溶剂中，从而达到分离的目的，这种方法称为吸收法。在吸收过程中，被溶解的气体组分为溶质（或吸收质），所用的液体溶剂为吸收剂，不被溶解的气体为惰性气体。

吸收法的基本原理是利用气体混合物中各组分在吸收剂中溶解度的不同，从而将其中溶解度大的组分分离出来。

气体与液体接触，则气体溶解在液体中。在气液两相经过相当长的时间的接触后，达到平衡，气体溶解过程终止。这时单位量液体所溶解的气体量叫平衡溶解度。它的数值通常由实验测定。

溶于液体中的溶质，必然产生一定的分压，当溶质产生的分压与气相中的该组分的分压相等时，气液达到的平衡，溶解过程终止。当气相中该组分的分压大于其在溶液中产生的分压，则溶解过程继续进行。氨溶于水中的它的分压很小，但氧溶于水中时产生的分压就很大，这就是通常说的氨易溶于水，氧微溶于水。可见溶液中溶解气体产生的分压越低，则其溶解度越大。

快盈lV500 气体的平衡溶解度还受温度的影响：温度上升，气体的溶解度将显著下降，因此控制吸收操作的温度是非常重要的。

3 分凝法

快盈lV500 分凝法亦称部分冷凝法，它是根据混合气体中各组分冷凝温度的不同，当混合气体冷却 到某一温度后， 高沸点组分凝结成液体，而低沸点组分仍为气体，这时将气体和液体分离将混合气体中的组分分离。

快盈lV500 4 精馏分离法

气体混合物冷凝为液体后成为均匀的溶液，虽然各组分均能发挥，但有的组分易挥发，有的组分难挥发，在溶液部分气化时，气相中含有易挥发组分将比液相中的多，使原来的混合液达到某种程度的分离；而当混合气体部分冷凝时，冷凝液中所含的难挥发组分将比气相中的为多，也能达到一定程度的分离。虽然这种分离式部完全的，与所要求的纯度相差很多，但可利用上述方法反复进行，使能逐步达到所要求的纯度，这种分离气体的方法称为精馏。

5 吸附法

气体混合的吸附分离式依靠各组分在固体吸附能力的差异而进行的。用来吸附可吸附组分的固体物质称为吸附剂，被吸附的组分称为吸附质，不被吸附剂吸附的气体叫惰性气体。工业吸附剂应具备下列性质：对吸附质有高的吸附能力；有高的选择性；有足够的机械强度；化学性质稳定；供应量大；能多次再生；价格低廉。目前主要使用的吸附剂有活性炭、硅胶、活性氧化铝及沸石分子筛。

综上述几种分离精制工业气体的方法，从经济效益、成本、设备和其效果来看，活性炭气相吸附法已经成功地应用于工业，而且工艺路线也比较成熟。