活性炭涂(tu)層電(dian)極去除粉塵

　　除空氣(qi)環境(jing)中的顆粒物(wu)(wu)(wu)外，還(huan)有二(er)氧(yang)化氮、一氧(yang)化碳(tan)、二(er)氧(yang)化碳(tan)、碳(tan)氫化合物(wu)(wu)(wu)、硫氧(yang)化物(wu)(wu)(wu)、臭氧(yang)等各種(zhong)污染物(wu)(wu)(wu)。這些(xie)問題主(zhu)要來自車(che)輛廢氣(qi)。這些(xie)污染物(wu)(wu)(wu)對身體有害。

　　此外，靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)是指主要用(yong)于(yu)上述(shu)空氣污染物(wu)(wu)處(chu)理顆粒物(wu)(wu)的空氣污染防治設施，包括靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)。基于(yu)重力(li)的除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)可以用(yong)重力(li)捕(bu)捉(zhuo)灰塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)。雖然不適合去除(chu)(chu)(chu)(chu)較小(xiao)的顆粒，但以較低(di)的操(cao)作成本去除(chu)(chu)(chu)(chu)較大的顆粒顯示(shi)出良好的效(xiao)率。靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)比其他(ta)技術(shu)(shu)(如過濾除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)、重力(li)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)離心(xin)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen))更有(you)效(xiao)，即使是直徑較小(xiao)的粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)。但有(you)缺點(dian)： 灰塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)收(shou)集(ji)需要高(gao)能量(liang)，獨立使用(yong)靜(jing)電(dian)系統很難(nan)去除(chu)(chu)(chu)(chu)氣體物(wu)(wu)質。此外，它(ta)還產生(sheng)氮(dan)氧(yang)化物(wu)(wu)電(dian)暈放電(dian)，可產生(sheng)被稱(cheng)為(wei)有(you)害氣體物(wu)(wu)質。為(wei)了避免這一缺點(dian)，濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)已(yi)經開發出來，但也存(cun)在清潔水滴、除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)(chen)板上形成干(gan)斑(ban)、清潔水處(chu)理廢水等問題 。

　　本文介紹(shao)了活性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(AC)涂層電極(ji)的(de)(de)除塵系統。活性(xing)炭(tan)(tan)具(ju)有內部比表(biao)面積(ji)(ji)大、吸收(shou)能(neng)力高(gao)(gao)的(de)(de)特點(dian)(dian)。由于(yu)其多孔(kong)性(xing)優(you)點(dian)(dian)，活性(xing)炭(tan)(tan)被廣泛(fan)用(yong)于(yu)吸收(shou)污(wu)染物(wu)。基于(yu)雙(shuang)電層電容器(qi)的(de)(de)高(gao)(gao)比表(biao)面積(ji)(ji)(EDLC)許多研究已經被用(yong)于(yu)使(shi)(shi)用(yong)。EDLC是(shi)指在固體電極(ji)和電解(jie)質之間產生(sheng)(sheng)的(de)(de)電雙(shuang)層中積(ji)(ji)累電荷的(de)(de)裝置。雖然其能(neng)量密度(du)低于(yu)電池的(de)(de)能(neng)量密度(du)，但(dan)快速充放(fang)可以(yi)產生(sheng)(sheng)優(you)異的(de)(de)功率密度(du)特性(xing)來加載即時電源(yuan)。據認(ren)為，使(shi)(shi)用(yong)具(ju)有高(gao)(gao)密度(du)電荷的(de)(de)活性(xing)炭(tan)(tan)電極(ji)可以(yi)在沒有任(ren)何(he)電暈放(fang)電的(de)(de)情況(kuang)下達到預(yu)期(qi)的(de)(de)除塵效(xiao)率，從而(er)耐受(shou)有效(xiao)的(de)(de)能(neng)量使(shi)(shi)用(yong)，防止氮氧化物(wu)的(de)(de)產生(sheng)(sheng)。

　　考慮到活性炭吸收空氣(qi)中污染(ran)物的特性，在靜電(dian)除(chu)(chu)塵過(guo)程(cheng)中被認為(wei)非常適合除(chu)(chu)塵和單一工藝去除(chu)(chu)氣(qi)體(ti)物質。此外，引(yin)入重力裝(zhuang)置補充(chong)因無電(dian)暈(yun)放(fang)電(dian)而降低(di)除(chu)(chu)塵效(xiao)率。將(jiang)活(huo)性炭(tan)(tan)材料涂(tu)層電(dian)極(ji)引(yin)入靜電(dian)除(chu)(chu)塵過(guo)程(cheng)，確定除(chu)(chu)塵效(xiao)率，去除(chu)(chu)氣(qi)體(ti)物質。為(wei)此，將(jiang)活(huo)性炭(tan)(tan)涂(tu)在鋁板上作為(wei)導體(ti)制造電(dian)極(ji)。然(ran)后，根據各種(zhong)電(dian)壓和不同數量板的條件，確定活(huo)性炭(tan)(tan)涂(tu)層電(dian)極(ji)的消除(chu)(chu)電(dian)阻(zu)和除(chu)(chu)塵效(xiao)率。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性(xing)炭含(han)有大量的金屬離(li)子(zi)，當電流應用(yong)(yong)于活性(xing)炭涂層電極時，可(ke)能會發生電阻(zu)。預處理(li)活性(xing)炭以(yi)防止電阻(zu)，用(yong)(yong)酸(suan)溶液清(qing)(qing)洗(xi)(xi)以(yi)去除任何金屬離(li)子(zi)。活性(xing)炭用(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)沸水(shui)洗(xi)(xi)凈，然后用(yong)(yong)沸鹽酸(suan)溶液(0.1N)洗(xi)(xi)滌3次。用(yong)(yong)酸(suan)處理(li)后，用(yong)(yong)蒸餾水(shui)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)干燥。通過電感耦合(he)等離(li)子(zi)體取酸(suan)洗(xi)(xi)清(qing)(qing)液(ICP)金屬離(li)子(zi)含(han)量分析鑒(jian)定(ding)。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)平板電(dian)(dian)(dian)極(ji)涂(tu)(tu)料包括活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)、黑(hei)碳和(he)聚醋酸乙烯酯(PVAc)。將(jiang)酸處(chu)理(li)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)與黑(hei)碳混(hun)合，降低電(dian)(dian)(dian)阻，然(ran)后添(tian)加PVAc支撐(cheng)電(dian)(dian)(dian)極(ji)表(biao)(biao)面的涂(tu)(tu)層(ceng)。黑(hei)碳和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)PVAc混(hun)合比來自(zi)以前(qian)的研究。將(jiang)甲醇(chun)注入活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)混(hun)合物(wu)中，以確保電(dian)(dian)(dian)極(ji)表(biao)(biao)面涂(tu)(tu)層(ceng)均勻，防止其去除。甲醇(chun)注入量通過試(shi)驗評估(gu)溶解三種材料，對涂(tu)(tu)層(ceng)程序無負面影(ying)響。將(jiang)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)和(he)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)作為電(dian)(dian)(dian)極(ji)的內部比表(biao)(biao)面積進行測量和(he)比較。

　　活性炭集(ji)塵性能測試結果(guo)

　　當(dang)引入活性(xing)炭(tan)涂(tu)(tu)層電極(ji)時(shi)，補充現有(you)的(de)(de)靜電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術。金屬(shu)離子通過活性(xing)炭(tan)預處理(li)去(qu)除(chu)(chu)，比(bi)表面積增加(jia)。確定活性(xing)炭(tan)，黑碳，PVAc與甲醇對活性(xing)炭(tan)平(ping)板電極(ji)涂(tu)(tu)層材料的(de)(de)*佳混合(he)比(bi)，然(ran)后制(zhi)作電極(ji)。氣(qi)體去(qu)除(chu)(chu)和(he)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)實(shi)驗采(cai)用制(zhi)造電極(ji)進(jin)行。在間歇性(xing)氣(qi)體去(qu)除(chu)(chu)實(shi)驗中，在前10秒內(nei)輕松去(qu)除(chu)(chu)高濃度NH3和(he)H 2S氣(qi)體。隨著時(shi)間的(de)(de)推移，反應速率(lv)下降。在集塵(chen)(chen)研究中，確認高電壓(10kV而不是5kV)在這種情況下進(jin)行除(chu)(chu)塵(chen)(chen)是有(you)益的(de)(de)，當(dang)施加(jia)更多的(de)(de)電極(ji)時(shi)，除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)就(jiu)會提高。除(chu)(chu)塵(chen)(chen)量高達90%，進(jin)水粉塵(chen)(chen)濃度高(3000-4000微克/米(mi)3)，即使收集高濃度粉塵(chen)(chen)，也表現出有(you)前途的(de)(de)性(xing)能。