活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為(wei)什么許(xu)多柴油(you)(you)和其(qi)他礦物燃(ran)料(liao)需要活性炭脫(tuo)硫(liu)(liu)，因為(wei)現在已經(jing)(jing)實(shi)施了嚴格的(de)規(gui)定(ding)來規(gui)范運輸(shu)燃(ran)料(liao)的(de)硫(liu)(liu)含量。柴油(you)(you)機(ji)的(de)新(xin)規(gui)定(ding)將S級從400-500左(zuo)右(you)ppm減少到10-15ppm S.近零硫(liu)(liu)(NZS)柴油(you)(you)15ppm或更(geng)低的(de)柴油(you)(you)燃(ran)料(liao)允許(xu)先進的(de)發動機(ji)尾(wei)氣(qi)凈化裝置(zhi)有效減少排(pai)放和去(qu)除顆粒物。由于脫(tuo)硫(liu)(liu)過程(cheng)中的(de)額外要求(qiu)，煉油(you)(you)廠的(de)長(chang)期(qi)經(jing)(jing)濟越(yue)來越(yue)受到重視。

　　雖然生產超低硫(liu)(liu)(liu)柴油可以(yi)很容易地使用(ULSD)，但氧(yang)化(hua)脫硫(liu)(liu)(liu)等(deng)替代脫硫(liu)(liu)(liu)技術(shu)(ODS)，有機(ji)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)合物種吸附劑(ji)的有機(ji)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)合物 廣泛的探索(suo)和發展(zhan)。

　　*近，活性(xing)(xing)炭已經被認可并被廣泛用作氣相(xiang)和液相(xiang)吸(xi)附(fu)劑中用于(yu)去除有機硫(liu)化合物的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)劑，主要是(shi)由于(yu)活性(xing)(xing)炭擁有非常高的(de)(de)(de)表面(mian)積(ji)(ji)，較(jiao)(jiao)大(da)的(de)(de)(de)孔體積(ji)(ji)和可調的(de)(de)(de)表面(mian)性(xing)(xing)質。然(ran)而，選擇性(xing)(xing)吸(xi)附(fu)技術(shu)對脫硫(liu)的(de)(de)(de)競(jing)爭力(li)可能是(shi)多(duo)(duo)環(huan)(huan)(huan)(huan)芳烴(jing)(PAHs)競(jing)爭吸(xi)附(fu)的(de)(de)(de)強烈影響。在這一貢獻中，我們報告(gao)了活性(xing)(xing)炭上(shang)多(duo)(duo)環(huan)(huan)(huan)(huan)芳香族硫(liu)雜環(huan)(huan)(huan)(huan)和多(duo)(duo)環(huan)(huan)(huan)(huan)芳烴(jing)的(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)比較(jiao)(jiao)研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中(zhong)使(shi)用(yong)的所有活性炭(tan)均為不同前體材料(liao)獲得的活性炭(tan)，包括礦(kuang)物(wu)和(he)纖維材料(liao)。使(shi)用(yong)BET和(he)FTIR表示(shi)吸附前后的樣品。使(shi)用(yong)XRF和(he)總S分(fen)析(xi)儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分(fen)析(xi)。在固定床吸附系統中(zhong)進(jin)行動態吸附實驗(yan)，允許樣品在規定的時間(jian)間(jian)隔內自(zi)動收集。此外，還進(jin)行了(le)批量吸附實驗(yan)。

　　活性炭參數

　　柴油機(ji)和(he)含有(you)芳烴(jing)和(he)硫化合物的(de)模(mo)型柴油機(ji)在批量和(he)流動吸(xi)(xi)附模(mo)式(shi)下吸(xi)(xi)附在幾種活(huo)性炭上。吸(xi)(xi)附結果表明，吸(xi)(xi)附能力強烈依賴(lai)于活(huo)性炭的(de)性質。

　　為了(le)更好地了(le)解吸(xi)附(fu)機制(zhi)，進行(xing)了(le)工作(zuo)PASHs和PAHs朗格繆爾吸(xi)附(fu)等(deng)溫線。從(cong)等(deng)溫線估計(ji)參(can)數(shu)(K L * q m)，其中(zhong)K L表(biao)示吸(xi)附(fu)平衡常數(shu)，q m表(biao)示*大吸(xi)附(fu)容量。參(can)數(shu)(K L * q m)與吸(xi)附(fu)強度相(xiang)關(guan)的(de)特征常數(shu)反映(ying)了(le)每種吸(xi)附(fu)劑(ji)對吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)親(qin)和力。圖中(zhong)總(zong)結了(le)幾(ji)種模型化合(he)物(wu)的(de)結果(guo)。

　　吸附(fu)(fu)結果(guo)表(biao)明，具有多環芳(fang)族骨架結構的(de)分子(zi)的(de)吸附(fu)(fu)親和力主(zhu)要受芳(fang)環與活性(xing)炭圖(tu)形結構之間的(de)影響π-π控制(zhi)分散相互作(zuo)用。另(ling)外，電子(zi)給體 - 受體機(ji)制(zhi)對含硫原子(zi)的(de)分子(zi)也起著(zhu)重要作(zuo)用。此外，為(wei)了有效(xiao)吸附(fu)(fu)大分子(zi)，吸附(fu)(fu)劑的(de)孔(kong)徑不(bu)僅(jin)應(ying)大于(yu)吸附(fu)(fu)劑的(de)臨界直(zhi)徑，而且應(ying)足夠(gou)寬，以減少吸附(fu)(fu)過程中的(de)擴散動力阻(zu)力處理。根據這項研究，可以得出結論(lun)，幾種吸附(fu)(fu)選擇性(xing)萘順序(xu)增加(jia)< 二苯(ben)(ben)并吡(bi)啶(ding)二苯(ben)(ben)。主(zhu)要是由于(yu)分子(zi)直(zhi)徑與吸附(fu)(fu)機(ji)理的(de)結構、相似性(xing)，PASHs與多環芳(fang)烴的(de)競爭吸附(fu)(fu)PAHs的(de)吸附(fu)(fu)量(liang)顯著(zhu)降低。