活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為什么(me)許(xu)多柴(chai)油(you)(you)和其他(ta)礦物燃(ran)(ran)料需要(yao)活性(xing)炭脫硫(liu)，因為現在已經實(shi)施了嚴(yan)格(ge)的規(gui)定(ding)(ding)來(lai)規(gui)范(fan)運輸燃(ran)(ran)料的硫(liu)含量。柴(chai)油(you)(you)機的新規(gui)定(ding)(ding)將(jiang)S級從400-500左右(you)ppm減少到10-15ppm S.近零硫(liu)(NZS)柴(chai)油(you)(you)15ppm或更(geng)低的柴(chai)油(you)(you)燃(ran)(ran)料允(yun)許(xu)先進(jin)的發動機尾氣凈化裝置有效減少排放(fang)和去除顆粒物。由于脫硫(liu)過程中的額外要(yao)求，煉油(you)(you)廠的長期經濟越來(lai)越受到重(zhong)視(shi)。

　　雖(sui)然生產超(chao)低硫柴油可以很容(rong)易地使用(ULSD)，但氧化(hua)脫硫等(deng)替代脫硫技術(ODS)，有(you)機硫化(hua)合(he)物種吸(xi)附劑的有(you)機硫化(hua)合(he)物 廣泛的探索和發(fa)展。

　　*近(jin)，活(huo)性(xing)炭(tan)已經被認可并(bing)被廣泛用作(zuo)氣(qi)相和(he)液相吸(xi)附(fu)劑中用于去除有機硫(liu)(liu)化合(he)物的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑，主要是(shi)由(you)于活(huo)性(xing)炭(tan)擁有非常高的(de)(de)表面積(ji)，較大的(de)(de)孔(kong)體積(ji)和(he)可調(diao)的(de)(de)表面性(xing)質。然而，選擇性(xing)吸(xi)附(fu)技術對脫硫(liu)(liu)的(de)(de)競爭力可能是(shi)多環(huan)芳(fang)(fang)烴(jing)(PAHs)競爭吸(xi)附(fu)的(de)(de)強烈(lie)影響。在這一貢獻中，我(wo)們報告了活(huo)性(xing)炭(tan)上(shang)多環(huan)芳(fang)(fang)香族(zu)硫(liu)(liu)雜(za)環(huan)和(he)多環(huan)芳(fang)(fang)烴(jing)的(de)(de)吸(xi)附(fu)比(bi)較研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中使(shi)用(yong)的所有活性(xing)炭(tan)均為不同(tong)前體材(cai)料(liao)獲得的活性(xing)炭(tan)，包括礦(kuang)物和(he)纖維材(cai)料(liao)。使(shi)用(yong)BET和(he)FTIR表示(shi)吸(xi)(xi)附(fu)前后的樣品。使(shi)用(yong)XRF和(he)總(zong)S分析儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析。在(zai)固定床吸(xi)(xi)附(fu)系統中進行動態吸(xi)(xi)附(fu)實(shi)驗，允許(xu)樣品在(zai)規定的時間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔內自動收集。此外，還進行了批量(liang)吸(xi)(xi)附(fu)實(shi)驗。

　　活性炭參數

　　柴油(you)(you)機和(he)(he)含有芳烴和(he)(he)硫化合物的(de)模(mo)(mo)型柴油(you)(you)機在批量和(he)(he)流動吸(xi)附模(mo)(mo)式(shi)下(xia)吸(xi)附在幾種活性炭(tan)上。吸(xi)附結果表(biao)明，吸(xi)附能力強烈依(yi)賴于活性炭(tan)的(de)性質。

　　為了更好地了解吸(xi)附機(ji)制(zhi)，進行了工作(zuo)PASHs和PAHs朗格繆爾吸(xi)附等溫線。從等溫線估計參(can)數(K L * q m)，其中K L表示吸(xi)附平衡常(chang)數，q m表示*大(da)吸(xi)附容量。參(can)數(K L * q m)與吸(xi)附強(qiang)度相關的特征常(chang)數反(fan)映了每種(zhong)吸(xi)附劑對(dui)吸(xi)附劑的親和力。圖(tu)中總結(jie)了幾種(zhong)模型化(hua)合物的結(jie)果。

　　吸(xi)附(fu)結(jie)果表明，具有(you)多環(huan)芳族骨架結(jie)構的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)親和力主要(yao)受芳環(huan)與活性(xing)炭圖(tu)形結(jie)構之(zhi)間的(de)(de)(de)影響π-π控制(zhi)分(fen)(fen)散相互作(zuo)用(yong)。另(ling)外，電子(zi)給體 - 受體機制(zhi)對(dui)含(han)硫原(yuan)子(zi)的(de)(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)也起著(zhu)重要(yao)作(zuo)用(yong)。此外，為了(le)有(you)效吸(xi)附(fu)大(da)分(fen)(fen)子(zi)，吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)孔徑(jing)不僅應大(da)于吸(xi)附(fu)劑的(de)(de)(de)臨界直(zhi)徑(jing)，而(er)且應足(zu)夠寬，以(yi)減少吸(xi)附(fu)過程中的(de)(de)(de)擴散動力阻力處理(li)。根據這項研(yan)究，可以(yi)得出(chu)結(jie)論，幾種吸(xi)附(fu)選擇性(xing)萘順序增加< 二苯并吡啶二苯。主要(yao)是(shi)由于分(fen)(fen)子(zi)直(zhi)徑(jing)與吸(xi)附(fu)機理(li)的(de)(de)(de)結(jie)構、相似性(xing)，PASHs與多環(huan)芳烴的(de)(de)(de)競爭吸(xi)附(fu)PAHs的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)量(liang)顯著(zhu)降低。