活性(xing)炭涂(tu)層電極(ji)去除粉塵

　　除空氣(qi)環境中的顆粒物(wu)外，還有二氧(yang)化氮、一氧(yang)化碳、二氧(yang)化碳、碳氫(qing)化合(he)物(wu)、硫(liu)氧(yang)化物(wu)、臭氧(yang)等各(ge)種污染物(wu)。這些(xie)問題主(zhu)要來自車輛(liang)廢氣(qi)。這些(xie)污染物(wu)對身體有害。

　　此外，靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)是(shi)指主(zhu)要用于上(shang)述空(kong)氣(qi)污染物(wu)處理顆(ke)(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)空(kong)氣(qi)污染防治設施，包括(kuo)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。基于重(zhong)力(li)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)可(ke)以(yi)用重(zhong)力(li)捕捉(zhuo)灰(hui)(hui)塵(chen)(chen)。雖然不(bu)適合去除(chu)(chu)較(jiao)小(xiao)的(de)(de)顆(ke)(ke)粒(li)，但以(yi)較(jiao)低的(de)(de)操作(zuo)成(cheng)本去除(chu)(chu)較(jiao)大的(de)(de)顆(ke)(ke)粒(li)顯示(shi)出良(liang)好的(de)(de)效率。靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)比其(qi)他技術(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵(chen)(chen)、重(zhong)力(li)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)和(he)離(li)心(xin)除(chu)(chu)塵(chen)(chen))更有效，即使是(shi)直(zhi)徑較(jiao)小(xiao)的(de)(de)粉塵(chen)(chen)。但有缺點： 灰(hui)(hui)塵(chen)(chen)收集需(xu)要高能(neng)量，獨(du)立使用靜(jing)電(dian)(dian)(dian)系統很難去除(chu)(chu)氣(qi)體物(wu)質(zhi)。此外，它還(huan)產生氮氧化(hua)物(wu)電(dian)(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)(dian)，可(ke)產生被稱為有害氣(qi)體物(wu)質(zhi)。為了(le)避免這一缺點，濕(shi)式靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)已經開(kai)發出來，但也存(cun)在清(qing)(qing)潔(jie)水(shui)滴、除(chu)(chu)塵(chen)(chen)板上(shang)形成(cheng)干(gan)斑、清(qing)(qing)潔(jie)水(shui)處理廢(fei)水(shui)等(deng)問題(ti) 。

　　本(ben)文介紹了活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)使(shi)用(yong)(AC)涂層(ceng)電(dian)(dian)極的(de)(de)除塵系統。活(huo)性(xing)(xing)炭具(ju)有內部比表面積(ji)大、吸收能力高的(de)(de)特(te)點。由于(yu)其多孔性(xing)(xing)優(you)點，活(huo)性(xing)(xing)炭被(bei)廣泛(fan)用(yong)于(yu)吸收污染物。基(ji)于(yu)雙電(dian)(dian)層(ceng)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)高比表面積(ji)(EDLC)許多研究已經被(bei)用(yong)于(yu)使(shi)用(yong)。EDLC是指在固體電(dian)(dian)極和電(dian)(dian)解質(zhi)之間產(chan)生的(de)(de)電(dian)(dian)雙層(ceng)中積(ji)累(lei)電(dian)(dian)荷的(de)(de)裝置。雖然(ran)其能量(liang)密(mi)度低于(yu)電(dian)(dian)池的(de)(de)能量(liang)密(mi)度，但(dan)快(kuai)速充(chong)放(fang)可以(yi)產(chan)生優(you)異的(de)(de)功率密(mi)度特(te)性(xing)(xing)來加載即(ji)時電(dian)(dian)源。據認為，使(shi)用(yong)具(ju)有高密(mi)度電(dian)(dian)荷的(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭電(dian)(dian)極可以(yi)在沒有任何電(dian)(dian)暈放(fang)電(dian)(dian)的(de)(de)情況(kuang)下達到預期的(de)(de)除塵效(xiao)率，從而耐受有效(xiao)的(de)(de)能量(liang)使(shi)用(yong)，防止氮氧(yang)化物的(de)(de)產(chan)生。

　　考慮到活性炭吸收空氣(qi)中污染物(wu)的(de)特性(xing)，在靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)過程(cheng)中被認為非常適合(he)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)和單一工藝去(qu)除(chu)(chu)氣(qi)體(ti)物(wu)質。此外(wai)，引入重力(li)裝置補(bu)充因(yin)無(wu)電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)而(er)降低除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率。將(jiang)活(huo)性(xing)炭材料涂層(ceng)電(dian)(dian)極引入靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)過程(cheng)，確定除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率，去(qu)除(chu)(chu)氣(qi)體(ti)物(wu)質。為此，將(jiang)活(huo)性(xing)炭涂在鋁(lv)板上作為導體(ti)制造(zao)電(dian)(dian)極。然(ran)后，根據各種(zhong)電(dian)(dian)壓和不同(tong)數(shu)量板的(de)條件，確定活(huo)性(xing)炭涂層(ceng)電(dian)(dian)極的(de)消除(chu)(chu)電(dian)(dian)阻和除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率。

　　制備活性炭涂層

　　由于活(huo)性炭含(han)(han)有大量的金屬離子，當電(dian)流應(ying)用(yong)(yong)于活(huo)性炭涂層電(dian)極時(shi)，可能會(hui)發生電(dian)阻。預(yu)處(chu)理活(huo)性炭以(yi)防止電(dian)阻，用(yong)(yong)酸溶液清(qing)洗以(yi)去除任(ren)何金屬離子。活(huo)性炭用(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)沸水洗凈，然后用(yong)(yong)沸鹽酸溶液(0.1N)洗滌3次(ci)。用(yong)(yong)酸處(chu)理后，用(yong)(yong)蒸餾水清(qing)洗干燥。通過電(dian)感耦合等離子體取(qu)酸洗清(qing)液(ICP)金屬離子含(han)(han)量分析鑒定。

　　活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)平板電極涂料包括活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)、黑(hei)碳和(he)聚醋(cu)酸乙烯(xi)酯(PVAc)。將(jiang)(jiang)酸處理活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)與黑(hei)碳混(hun)(hun)合，降低電阻，然后(hou)添加PVAc支(zhi)撐電極表面的(de)涂層(ceng)(ceng)。黑(hei)碳和(he)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)PVAc混(hun)(hun)合比來(lai)自以(yi)前的(de)研究。將(jiang)(jiang)甲醇(chun)注入活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)混(hun)(hun)合物中，以(yi)確保電極表面涂層(ceng)(ceng)均勻，防止(zhi)其(qi)去除。甲醇(chun)注入量(liang)通過試驗(yan)評估溶解三種材料，對涂層(ceng)(ceng)程序無負面影響。將(jiang)(jiang)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)和(he)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)作為電極的(de)內部(bu)比表面積進(jin)行測(ce)量(liang)和(he)比較。

　　活性炭集(ji)塵性能測試結果

　　當引入活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭涂層電(dian)(dian)極(ji)時(shi)，補充現(xian)有的(de)(de)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技術(shu)。金屬離子通過活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭預處理去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)，比(bi)表面(mian)積增加。確定活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭，黑(hei)碳，PVAc與甲醇(chun)對活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭平板電(dian)(dian)極(ji)涂層材料的(de)(de)*佳(jia)混合(he)比(bi)，然后制(zhi)作(zuo)電(dian)(dian)極(ji)。氣(qi)體(ti)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)和除(chu)(chu)(chu)塵實驗采(cai)用(yong)制(zhi)造電(dian)(dian)極(ji)進行。在(zai)間(jian)歇性(xing)(xing)(xing)(xing)氣(qi)體(ti)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)實驗中，在(zai)前(qian)10秒(miao)內輕松(song)去(qu)(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)高濃度(du)(du)NH3和H 2S氣(qi)體(ti)。隨著(zhu)時(shi)間(jian)的(de)(de)推移，反應速率下降。在(zai)集塵研(yan)究中，確認高電(dian)(dian)壓(10kV而不是(shi)5kV)在(zai)這種情況(kuang)下進行除(chu)(chu)(chu)塵是(shi)有益的(de)(de)，當施加更多的(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)時(shi)，除(chu)(chu)(chu)塵效率就會提高。除(chu)(chu)(chu)塵量高達90%，進水粉(fen)(fen)塵濃度(du)(du)高(3000-4000微克/米3)，即使收集高濃度(du)(du)粉(fen)(fen)塵，也表現(xian)出有前(qian)途的(de)(de)性(xing)(xing)(xing)(xing)能。