活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為什么許多(duo)柴(chai)油(you)(you)和其他礦物燃(ran)料需要(yao)(yao)活性炭脫硫，因為現在(zai)已(yi)經實施了(le)嚴格的(de)規定來規范運(yun)輸燃(ran)料的(de)硫含量。柴(chai)油(you)(you)機的(de)新規定將S級從400-500左(zuo)右(you)ppm減少到10-15ppm S.近零硫(NZS)柴(chai)油(you)(you)15ppm或更低的(de)柴(chai)油(you)(you)燃(ran)料允許先(xian)進的(de)發動機尾氣凈化(hua)裝置(zhi)有效(xiao)減少排(pai)放和去除顆粒物。由于(yu)脫硫過程中的(de)額外(wai)要(yao)(yao)求，煉油(you)(you)廠的(de)長期經濟越(yue)來越(yue)受到重視。

　　雖然生產(chan)超低硫(liu)柴(chai)油可以很容易地使用(yong)(ULSD)，但氧化(hua)脫硫(liu)等替(ti)代脫硫(liu)技術(ODS)，有機硫(liu)化(hua)合物種吸附劑的(de)有機硫(liu)化(hua)合物 廣泛的(de)探(tan)索和發(fa)展。

　　*近，活性(xing)(xing)炭已經被認可(ke)并被廣泛用(yong)作氣相(xiang)和(he)(he)液(ye)相(xiang)吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)中用(yong)于去(qu)除(chu)有(you)(you)機(ji)硫化合物(wu)的吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)，主要(yao)是由(you)于活性(xing)(xing)炭擁(yong)有(you)(you)非常(chang)高(gao)的表面(mian)積，較大(da)的孔(kong)體積和(he)(he)可(ke)調的表面(mian)性(xing)(xing)質。然而，選擇性(xing)(xing)吸(xi)附(fu)(fu)技術對脫(tuo)硫的競爭(zheng)力可(ke)能(neng)是多環芳(fang)(fang)烴(PAHs)競爭(zheng)吸(xi)附(fu)(fu)的強烈影響(xiang)。在這一貢獻中，我們報告了活性(xing)(xing)炭上多環芳(fang)(fang)香族硫雜環和(he)(he)多環芳(fang)(fang)烴的吸(xi)附(fu)(fu)比較研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本(ben)研究(jiu)中使用的所有活性(xing)炭均為不同(tong)前體材(cai)料(liao)獲得的活性(xing)炭，包括礦物和纖維材(cai)料(liao)。使用BET和FTIR表示吸(xi)附前后的樣品(pin)(pin)。使用XRF和總S分析儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析。在(zai)固定(ding)床吸(xi)附系統中進(jin)(jin)行(xing)動態吸(xi)附實驗(yan)，允許(xu)樣品(pin)(pin)在(zai)規定(ding)的時(shi)間(jian)間(jian)隔(ge)內自動收集。此外(wai)，還進(jin)(jin)行(xing)了批量吸(xi)附實驗(yan)。

　　活性炭參數

　　柴油(you)機和含有芳烴和硫化合(he)物的(de)模(mo)型(xing)柴油(you)機在(zai)批量和流動吸(xi)附(fu)(fu)模(mo)式下吸(xi)附(fu)(fu)在(zai)幾(ji)種活性炭上(shang)。吸(xi)附(fu)(fu)結果表明，吸(xi)附(fu)(fu)能力強(qiang)烈依賴(lai)于活性炭的(de)性質。

　　為了更好地了解(jie)吸附(fu)機制，進行了工作PASHs和(he)PAHs朗格繆爾吸附(fu)等溫(wen)線。從等溫(wen)線估(gu)計(ji)參數(shu)(shu)(K L * q m)，其中K L表示吸附(fu)平衡常(chang)數(shu)(shu)，q m表示*大吸附(fu)容量。參數(shu)(shu)(K L * q m)與吸附(fu)強度相關(guan)的(de)(de)特征常(chang)數(shu)(shu)反映(ying)了每種(zhong)吸附(fu)劑對吸附(fu)劑的(de)(de)親和(he)力。圖中總結了幾(ji)種(zhong)模型化(hua)合物的(de)(de)結果(guo)。

　　吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)結(jie)果表(biao)明(ming)，具有多環芳(fang)族(zu)骨(gu)架結(jie)構的(de)分(fen)子(zi)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)親和(he)力(li)主要受芳(fang)環與(yu)活性炭圖形(xing)結(jie)構之(zhi)間的(de)影(ying)響π-π控(kong)制分(fen)散相(xiang)互作(zuo)用(yong)。另外，電子(zi)給體(ti)(ti) - 受體(ti)(ti)機制對含硫(liu)原子(zi)的(de)分(fen)子(zi)也起著重要作(zuo)用(yong)。此外，為(wei)了有效吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)大分(fen)子(zi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)孔徑不(bu)僅應(ying)大于(yu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)臨界直(zhi)徑，而且應(ying)足夠寬，以(yi)減少吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)過程中的(de)擴散動力(li)阻力(li)處理。根(gen)據這項研究，可以(yi)得出結(jie)論，幾(ji)種吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)選擇性萘順序(xu)增加< 二(er)苯(ben)并吡啶二(er)苯(ben)。主要是由(you)于(yu)分(fen)子(zi)直(zhi)徑與(yu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)機理的(de)結(jie)構、相(xiang)似性，PASHs與(yu)多環芳(fang)烴的(de)競爭吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)PAHs的(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)(fu)量顯著降低(di)。