活性炭涂(tu)層(ceng)電(dian)極去除(chu)粉(fen)塵

　　除空氣(qi)環境中的顆粒物(wu)外，還有二(er)氧化(hua)氮、一氧化(hua)碳(tan)(tan)、二(er)氧化(hua)碳(tan)(tan)、碳(tan)(tan)氫化(hua)合物(wu)、硫氧化(hua)物(wu)、臭氧等各種污染物(wu)。這些(xie)問題(ti)主要來自車輛廢氣(qi)。這些(xie)污染物(wu)對身(shen)體有害。

　　此(ci)外，靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)是指主要用于上(shang)述空氣污染物(wu)處理顆粒(li)物(wu)的(de)(de)空氣污染防治設施，包括靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)。基(ji)于重力(li)的(de)(de)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)可以(yi)用重力(li)捕捉(zhuo)灰塵。雖(sui)然不(bu)適(shi)合(he)去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)較小(xiao)的(de)(de)顆粒(li)，但以(yi)較低的(de)(de)操作成本去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)較大的(de)(de)顆粒(li)顯示出良(liang)好的(de)(de)效(xiao)率。靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)比其他技(ji)術(shu)(如(ru)過濾除(chu)(chu)(chu)塵、重力(li)除(chu)(chu)(chu)塵和(he)離心除(chu)(chu)(chu)塵)更有效(xiao)，即使是直徑較小(xiao)的(de)(de)粉塵。但有缺點： 灰塵收(shou)集需(xu)要高能量，獨(du)立(li)使用靜(jing)電(dian)系統很難去(qu)(qu)除(chu)(chu)(chu)氣體(ti)物(wu)質。此(ci)外，它還產生(sheng)(sheng)氮氧化物(wu)電(dian)暈(yun)放電(dian)，可產生(sheng)(sheng)被稱為有害氣體(ti)物(wu)質。為了避免這一缺點，濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術(shu)已經開發出來，但也存在清潔水(shui)滴、除(chu)(chu)(chu)塵板上(shang)形成干斑、清潔水(shui)處理廢水(shui)等問題 。

　　本文介紹(shao)了(le)活(huo)性炭的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)(AC)涂層(ceng)電(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)除塵系統。活(huo)性炭具有內部比表面積大、吸收能(neng)力高的(de)(de)(de)(de)特點。由于(yu)其(qi)多(duo)孔性優(you)點，活(huo)性炭被廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)吸收污染物。基于(yu)雙電(dian)層(ceng)電(dian)容器的(de)(de)(de)(de)高比表面積(EDLC)許多(duo)研(yan)究已經(jing)被用(yong)(yong)(yong)于(yu)使用(yong)(yong)(yong)。EDLC是指在固體(ti)電(dian)極(ji)(ji)和電(dian)解質(zhi)之間產(chan)生的(de)(de)(de)(de)電(dian)雙層(ceng)中(zhong)積累(lei)電(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)裝置。雖然其(qi)能(neng)量密度(du)(du)低于(yu)電(dian)池的(de)(de)(de)(de)能(neng)量密度(du)(du)，但快速充放(fang)可以(yi)產(chan)生優(you)異的(de)(de)(de)(de)功率(lv)密度(du)(du)特性來加(jia)載即時電(dian)源。據(ju)認為，使用(yong)(yong)(yong)具有高密度(du)(du)電(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性炭電(dian)極(ji)(ji)可以(yi)在沒有任何電(dian)暈(yun)放(fang)電(dian)的(de)(de)(de)(de)情況下達到預期的(de)(de)(de)(de)除塵效(xiao)率(lv)，從(cong)而(er)耐受有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量使用(yong)(yong)(yong)，防止氮(dan)氧化物的(de)(de)(de)(de)產(chan)生。

　　考慮到活性炭吸收空氣中(zhong)污染物(wu)的特性(xing)，在(zai)(zai)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)過(guo)程中(zhong)被(bei)認為非常適合除(chu)塵(chen)(chen)(chen)和單(dan)一(yi)工(gong)藝去除(chu)氣體物(wu)質(zhi)。此外，引入(ru)重力裝置(zhi)補充因無電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)而(er)降低除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。將活(huo)性(xing)炭(tan)材料(liao)涂層電(dian)(dian)極引入(ru)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)過(guo)程，確(que)(que)定(ding)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)(lv)，去除(chu)氣體物(wu)質(zhi)。為此，將活(huo)性(xing)炭(tan)涂在(zai)(zai)鋁(lv)板上作為導體制造(zao)電(dian)(dian)極。然后，根(gen)據各種(zhong)電(dian)(dian)壓(ya)和不同數(shu)量板的條件，確(que)(que)定(ding)活(huo)性(xing)炭(tan)涂層電(dian)(dian)極的消除(chu)電(dian)(dian)阻和除(chu)塵(chen)(chen)(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性炭含有大(da)量的金屬離(li)子(zi)(zi)，當(dang)電(dian)(dian)流應用(yong)(yong)于活性炭涂層(ceng)電(dian)(dian)極(ji)時(shi)，可(ke)能會發生(sheng)電(dian)(dian)阻(zu)。預處(chu)理(li)活性炭以(yi)防止電(dian)(dian)阻(zu)，用(yong)(yong)酸(suan)溶(rong)液清洗(xi)(xi)以(yi)去(qu)除任何金屬離(li)子(zi)(zi)。活性炭用(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)沸(fei)水洗(xi)(xi)凈，然后用(yong)(yong)沸(fei)鹽酸(suan)溶(rong)液(0.1N)洗(xi)(xi)滌3次(ci)。用(yong)(yong)酸(suan)處(chu)理(li)后，用(yong)(yong)蒸(zheng)餾水清洗(xi)(xi)干燥(zao)。通過電(dian)(dian)感(gan)耦合等離(li)子(zi)(zi)體取(qu)酸(suan)洗(xi)(xi)清液(ICP)金屬離(li)子(zi)(zi)含量分析(xi)鑒(jian)定(ding)。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)平板電極涂(tu)料(liao)包括(kuo)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)、黑碳和(he)聚醋酸乙烯酯(PVAc)。將(jiang)(jiang)酸處理活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)與(yu)黑碳混合，降低電阻，然(ran)后添加PVAc支撐電極表面的(de)涂(tu)層(ceng)。黑碳和(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)PVAc混合比來自以前的(de)研究。將(jiang)(jiang)甲醇(chun)注(zhu)(zhu)入(ru)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)混合物中，以確(que)保(bao)電極表面涂(tu)層(ceng)均勻，防止其(qi)去除。甲醇(chun)注(zhu)(zhu)入(ru)量通(tong)過試驗評估溶解三種材料(liao)，對涂(tu)層(ceng)程序無負(fu)面影(ying)響。將(jiang)(jiang)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和(he)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)作為電極的(de)內部比表面積進行(xing)測量和(he)比較。

　　活性炭集塵性能測試結果

　　當(dang)引入活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)涂(tu)層電(dian)(dian)極(ji)(ji)時(shi)，補充現(xian)有(you)的靜電(dian)(dian)除塵(chen)技術。金屬離子通過活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)預處理去(qu)除，比(bi)表面積增(zeng)加(jia)。確定活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)，黑碳(tan)，PVAc與甲醇(chun)對活(huo)(huo)性炭(tan)(tan)平板電(dian)(dian)極(ji)(ji)涂(tu)層材料的*佳混合比(bi)，然后(hou)制作電(dian)(dian)極(ji)(ji)。氣體(ti)(ti)去(qu)除和(he)除塵(chen)實驗采用制造(zao)電(dian)(dian)極(ji)(ji)進(jin)行(xing)。在(zai)間(jian)歇性氣體(ti)(ti)去(qu)除實驗中，在(zai)前10秒內輕松去(qu)除高濃度(du)(du)NH3和(he)H 2S氣體(ti)(ti)。隨(sui)著時(shi)間(jian)的推移，反應速率下降。在(zai)集塵(chen)研究中，確認高電(dian)(dian)壓(10kV而不是5kV)在(zai)這種情(qing)況下進(jin)行(xing)除塵(chen)是有(you)益(yi)的，當(dang)施加(jia)更多的電(dian)(dian)極(ji)(ji)時(shi)，除塵(chen)效率就會提高。除塵(chen)量高達90%，進(jin)水粉塵(chen)濃度(du)(du)高(3000-4000微克/米3)，即使收集高濃度(du)(du)粉塵(chen)，也表現(xian)出有(you)前途的性能(neng)。