氯气在工农业生产、科学研究以及人类日常生活中有着极其广泛的应用,百余年来创造了巨大的社会财富。氯气主要用于盐酸、农药、炸药和有机染料的制备,塑料和橡胶的合成,纸张的漂白,布匹和饮用水的消毒,以及某些工业废水的处理。随着氯气的用量越来越大,工业生产中所产生的含氯气的尾气也越来越多,这些尾气直接排放会危害人类健康和动植物生长。因此,含氯气尾气的处理问题日益成为工业生产中的一大难题。目前,工厂处理含氯气尾气大多是采用碱液,水,或者有机溶剂吸收,或者燃烧生产盐酸等方法,这些方法成本高,而且会对环境产生二次污染。所以,用固体吸附剂通过变压吸附(PSA)回收氯气成为目前研究的热点,该方法成本低,分离效率高,能耗低、自动化程度高,广泛应用于气体分离领域。然而使用该法进行氯气回收还存在一些问题,主要体现在用于PSA的吸附剂选择性不高,耐腐蚀性较差,使用寿命短。因此我们选用了具有良好的吸附性能和稳定的化学性质,可以耐强酸,强碱,能经受水浸、高温、高压作用的炭材料作为氯气的吸附剂进行研究。本文对氯气吸附性能的研究进展进行了综述。采用P-C-T氯气吸附装置研究了活性炭、炭分子筛和碳纳米管三种炭材料对氯气的吸附性能,并用红外光谱和X射线衍射对三种样品的稳定性进行了表征。得出主要结论如下:一、0℃、30℃和50℃时,活性炭、炭分子筛和碳纳米管三种炭材料的氯气吸附曲线符合朗格缪尔吸附等温线,属于物理吸附。随着温度的降低,氯气的吸附量增加;随着压强增大,吸附量相应增加。二、30℃时,经过多次吸附,三种炭材料对氯气的吸附量变化很小,而且XRD谱图也表明,经过多次吸附,它们的骨架结构基本未被破坏,可以用来反复吸附处理氯气。三、实验数据表明炭材料的氯气吸附性能受孔容、孔径的影响很大,碳纳米管的孔容和管径比活性炭和炭分子筛的都要大,对氯气的吸附量也最大,炭分子筛的孔容和孔径最小,吸附量也最小。30℃时,0.332MPa下,碳纳米管对氯气的最大吸附量为37.51%,而活性炭和炭分子筛的分别为31.95%和29.24%。四、活性炭、炭分子筛和碳纳米管的红外谱图表明,吸附氯气后的活性炭、炭分子筛和碳纳米管样品的骨架结构的特征峰都存在;XRD衍射谱图表明,吸附氯气后的活性炭、炭分子筛和碳纳米管样品的特征衍射峰存在,峰强度略有减弱,这说明氯气基本未破坏活性炭、炭分子筛和碳纳米管中的石墨微晶结构和无定形炭结构。