活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為(wei)什么許(xu)多(duo)柴油(you)和(he)其他礦物燃料需要活性炭脫硫，因(yin)為(wei)現在已經(jing)實施了嚴格的(de)規(gui)定(ding)來規(gui)范(fan)運輸燃料的(de)硫含(han)量。柴油(you)機(ji)的(de)新規(gui)定(ding)將S級從400-500左右(you)ppm減少(shao)到10-15ppm S.近零硫(NZS)柴油(you)15ppm或更低的(de)柴油(you)燃料允許(xu)先進的(de)發動機(ji)尾氣凈化裝置(zhi)有(you)效減少(shao)排放和(he)去除顆粒物。由于脫硫過程中(zhong)的(de)額外要求，煉油(you)廠的(de)長期經(jing)濟越(yue)來越(yue)受到重視。

　　雖然生產(chan)超低硫柴油可以很容易(yi)地使用(ULSD)，但氧化(hua)脫硫等替代脫硫技(ji)術(ODS)，有機硫化(hua)合(he)物(wu)種吸附劑(ji)的有機硫化(hua)合(he)物(wu) 廣(guang)泛的探索(suo)和發展。

　　*近，活(huo)(huo)性(xing)炭已經(jing)被認(ren)可并被廣泛用作氣相和液相吸(xi)(xi)附劑(ji)中(zhong)用于(yu)去除有機硫(liu)化合物的(de)吸(xi)(xi)附劑(ji)，主要是(shi)由于(yu)活(huo)(huo)性(xing)炭擁有非常高的(de)表(biao)面積(ji)，較大的(de)孔體積(ji)和可調(diao)的(de)表(biao)面性(xing)質。然(ran)而，選擇性(xing)吸(xi)(xi)附技術(shu)對(dui)脫硫(liu)的(de)競爭(zheng)(zheng)力可能(neng)是(shi)多(duo)(duo)環芳(fang)烴(PAHs)競爭(zheng)(zheng)吸(xi)(xi)附的(de)強烈影響。在這(zhe)一貢獻中(zhong)，我們(men)報(bao)告了活(huo)(huo)性(xing)炭上多(duo)(duo)環芳(fang)香族硫(liu)雜環和多(duo)(duo)環芳(fang)烴的(de)吸(xi)(xi)附比較研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中(zhong)使(shi)用的所有活性炭均為不同前(qian)體材料(liao)獲得的活性炭，包括礦(kuang)物(wu)和(he)纖維材料(liao)。使(shi)用BET和(he)FTIR表示吸(xi)附(fu)前(qian)后的樣品。使(shi)用XRF和(he)總S分析(xi)儀(yi)(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析(xi)。在固定床吸(xi)附(fu)系統中(zhong)進行動態吸(xi)附(fu)實(shi)驗，允許樣品在規定的時間間隔內(nei)自動收集(ji)。此外，還進行了批(pi)量吸(xi)附(fu)實(shi)驗。

　　活性炭參數

　　柴(chai)油機和含有芳(fang)烴和硫化(hua)合物(wu)的(de)模型(xing)柴(chai)油機在批量(liang)和流(liu)動吸附(fu)模式下吸附(fu)在幾(ji)種(zhong)活性炭(tan)(tan)上。吸附(fu)結果表明，吸附(fu)能力強(qiang)烈(lie)依賴于活性炭(tan)(tan)的(de)性質。

　　為了(le)更好地了(le)解吸(xi)附(fu)(fu)機制，進行(xing)了(le)工作PASHs和PAHs朗格繆爾吸(xi)附(fu)(fu)等(deng)溫線。從等(deng)溫線估計參數(shu)(K L * q m)，其中K L表示吸(xi)附(fu)(fu)平衡常數(shu)，q m表示*大(da)吸(xi)附(fu)(fu)容量。參數(shu)(K L * q m)與(yu)吸(xi)附(fu)(fu)強(qiang)度相(xiang)關的特(te)征(zheng)常數(shu)反(fan)映(ying)了(le)每種吸(xi)附(fu)(fu)劑對吸(xi)附(fu)(fu)劑的親和力(li)。圖中總(zong)結了(le)幾種模(mo)型化合物的結果。

　　吸(xi)(xi)附(fu)結(jie)果(guo)表明，具(ju)有(you)多環芳族骨架結(jie)構的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)親(qin)和力(li)主要(yao)受芳環與活性炭圖形結(jie)構之間的(de)(de)影響(xiang)π-π控制分(fen)(fen)散相互作(zuo)用。另外，電子(zi)給體(ti) - 受體(ti)機(ji)制對含硫(liu)原(yuan)子(zi)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)也起著重要(yao)作(zuo)用。此外，為了有(you)效吸(xi)(xi)附(fu)大(da)(da)分(fen)(fen)子(zi)，吸(xi)(xi)附(fu)劑的(de)(de)孔徑不(bu)僅應(ying)大(da)(da)于(yu)吸(xi)(xi)附(fu)劑的(de)(de)臨界直徑，而且應(ying)足夠(gou)寬，以減(jian)少吸(xi)(xi)附(fu)過程中(zhong)的(de)(de)擴散動力(li)阻力(li)處理。根據這項研究，可以得出結(jie)論，幾種吸(xi)(xi)附(fu)選擇性萘順(shun)序增加< 二(er)苯并吡啶二(er)苯。主要(yao)是由于(yu)分(fen)(fen)子(zi)直徑與吸(xi)(xi)附(fu)機(ji)理的(de)(de)結(jie)構、相似性，PASHs與多環芳烴的(de)(de)競爭(zheng)吸(xi)(xi)附(fu)PAHs的(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)量顯著降低。