活性炭(tan)涂層電極去除粉塵

　　除(chu)空(kong)氣(qi)環境中(zhong)的顆粒物(wu)外，還有(you)二(er)氧(yang)化氮(dan)、一氧(yang)化碳(tan)、二(er)氧(yang)化碳(tan)、碳(tan)氫化合物(wu)、硫氧(yang)化物(wu)、臭氧(yang)等(deng)各(ge)種(zhong)污染物(wu)。這些(xie)問(wen)題(ti)主要來自車輛(liang)廢(fei)氣(qi)。這些(xie)污染物(wu)對身體有(you)害。

　　此外(wai)，靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)是(shi)指主要用于上述(shu)空(kong)氣污染物(wu)(wu)處理(li)顆(ke)粒物(wu)(wu)的空(kong)氣污染防治設(she)施，包(bao)括靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)。基于重(zhong)力的除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)可(ke)以(yi)用重(zhong)力捕捉灰(hui)塵。雖(sui)然不適合去除(chu)(chu)較小的顆(ke)粒，但以(yi)較低的操作(zuo)成本去除(chu)(chu)較大(da)的顆(ke)粒顯示出良(liang)好的效率。靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)比其他技(ji)術(shu)(如過(guo)濾除(chu)(chu)塵、重(zhong)力除(chu)(chu)塵和(he)離心除(chu)(chu)塵)更(geng)有(you)效，即使是(shi)直徑較小的粉塵。但有(you)缺點： 灰(hui)塵收集需要高能量，獨立(li)使用靜(jing)電(dian)(dian)系統很難(nan)去除(chu)(chu)氣體物(wu)(wu)質。此外(wai)，它還(huan)產生氮(dan)氧(yang)化物(wu)(wu)電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)，可(ke)產生被稱為(wei)有(you)害氣體物(wu)(wu)質。為(wei)了避免這一缺點，濕式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)已經開發出來，但也存在清(qing)潔(jie)水(shui)(shui)滴、除(chu)(chu)塵板(ban)上形成干斑、清(qing)潔(jie)水(shui)(shui)處理(li)廢水(shui)(shui)等問題 。

　　本文介(jie)紹(shao)了(le)活性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)使用(AC)涂層電(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)系統。活性(xing)炭具(ju)有內部比表面積大、吸收能力高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)特(te)(te)點(dian)。由于(yu)其多孔(kong)性(xing)優點(dian)，活性(xing)炭被廣泛用于(yu)吸收污(wu)染物(wu)(wu)。基于(yu)雙電(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)比表面積(EDLC)許(xu)多研究已經被用于(yu)使用。EDLC是指在(zai)固體電(dian)(dian)(dian)極和電(dian)(dian)(dian)解質之間產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)雙層中積累電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)裝置。雖然其能量密(mi)(mi)度低于(yu)電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)能量密(mi)(mi)度，但快速充放(fang)(fang)可以產生(sheng)優異(yi)的(de)(de)(de)(de)功率密(mi)(mi)度特(te)(te)性(xing)來(lai)加載即(ji)時(shi)電(dian)(dian)(dian)源。據認為，使用具(ju)有高(gao)(gao)密(mi)(mi)度電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭電(dian)(dian)(dian)極可以在(zai)沒有任何(he)電(dian)(dian)(dian)暈放(fang)(fang)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)情況下達到(dao)預期的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)效率，從而(er)耐受有效的(de)(de)(de)(de)能量使用，防止氮氧化物(wu)(wu)的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)。

　　考慮到活性炭吸收空氣中污(wu)染(ran)物(wu)的特性，在靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵過程中被認為非常適合除(chu)塵和單(dan)一工藝(yi)去除(chu)氣體物(wu)質。此外(wai)，引(yin)入(ru)重力裝(zhuang)置補充因無電(dian)(dian)(dian)(dian)暈放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)而降低(di)除(chu)塵效率(lv)。將活性炭(tan)材料(liao)涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極引(yin)入(ru)靜(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵過程，確定除(chu)塵效率(lv)，去除(chu)氣體物(wu)質。為此，將活性炭(tan)涂在鋁(lv)板上作為導體制(zhi)造電(dian)(dian)(dian)(dian)極。然后，根(gen)據各種電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和不(bu)同數量板的條件(jian)，確定活性炭(tan)涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極的消(xiao)除(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻和除(chu)塵效率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)含(han)有大(da)量的金屬離(li)(li)子(zi)，當電(dian)流應用(yong)(yong)(yong)于(yu)活(huo)性(xing)炭(tan)涂層電(dian)極時，可能(neng)會發(fa)生電(dian)阻(zu)。預處理(li)活(huo)性(xing)炭(tan)以防(fang)止電(dian)阻(zu)，用(yong)(yong)(yong)酸(suan)溶液清洗(xi)以去除任何金屬離(li)(li)子(zi)。活(huo)性(xing)炭(tan)用(yong)(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)(yong)沸水洗(xi)凈，然后用(yong)(yong)(yong)沸鹽酸(suan)溶液(0.1N)洗(xi)滌3次。用(yong)(yong)(yong)酸(suan)處理(li)后，用(yong)(yong)(yong)蒸(zheng)餾水清洗(xi)干燥。通過(guo)電(dian)感耦合等(deng)離(li)(li)子(zi)體取酸(suan)洗(xi)清液(ICP)金屬離(li)(li)子(zi)含(han)量分(fen)析(xi)鑒定。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)平板電極(ji)涂料(liao)包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)、黑(hei)碳和(he)(he)(he)聚醋酸乙(yi)烯酯(PVAc)。將酸處理活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)與黑(hei)碳混(hun)合，降低(di)電阻(zu)，然(ran)后添加PVAc支撐電極(ji)表(biao)面(mian)的(de)涂層(ceng)(ceng)。黑(hei)碳和(he)(he)(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)PVAc混(hun)合比來自(zi)以前的(de)研(yan)究。將甲(jia)醇注(zhu)入(ru)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)混(hun)合物中，以確(que)保電極(ji)表(biao)面(mian)涂層(ceng)(ceng)均勻(yun)，防(fang)止其去(qu)除。甲(jia)醇注(zhu)入(ru)量(liang)(liang)通過試驗評估(gu)溶解(jie)三種材料(liao)，對涂層(ceng)(ceng)程序(xu)無負面(mian)影響。將活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)(he)(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)作為(wei)電極(ji)的(de)內(nei)部比表(biao)面(mian)積進行(xing)測量(liang)(liang)和(he)(he)(he)比較。

　　活性炭集塵性能測試結果

　　當(dang)引入(ru)活(huo)性炭涂層電(dian)極(ji)時，補充(chong)現有(you)的(de)(de)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技術。金(jin)屬離子通(tong)過(guo)活(huo)性炭預處(chu)理去除(chu)(chu)，比(bi)(bi)表面(mian)積增加。確定活(huo)性炭，黑碳，PVAc與甲(jia)醇對活(huo)性炭平(ping)板電(dian)極(ji)涂層材料的(de)(de)*佳(jia)混合比(bi)(bi)，然(ran)后制作電(dian)極(ji)。氣體(ti)去除(chu)(chu)和(he)除(chu)(chu)塵(chen)實(shi)驗(yan)采(cai)用(yong)制造電(dian)極(ji)進行。在(zai)間(jian)歇(xie)性氣體(ti)去除(chu)(chu)實(shi)驗(yan)中，在(zai)前10秒內輕(qing)松(song)去除(chu)(chu)高(gao)濃(nong)(nong)度NH3和(he)H 2S氣體(ti)。隨著時間(jian)的(de)(de)推(tui)移(yi)，反(fan)應速率下降。在(zai)集塵(chen)研究(jiu)中，確認(ren)高(gao)電(dian)壓(10kV而不(bu)是5kV)在(zai)這(zhe)種情(qing)況下進行除(chu)(chu)塵(chen)是有(you)益的(de)(de)，當(dang)施加更多的(de)(de)電(dian)極(ji)時，除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率就(jiu)會提高(gao)。除(chu)(chu)塵(chen)量高(gao)達90%，進水粉塵(chen)濃(nong)(nong)度高(gao)(3000-4000微克/米3)，即(ji)使收集高(gao)濃(nong)(nong)度粉塵(chen)，也表現出有(you)前途的(de)(de)性能。