活(huo)性(xing)炭涂層電極去除粉塵

　　除空(kong)氣(qi)環境中(zhong)的顆粒物外，還(huan)有二氧化(hua)(hua)氮(dan)、一氧化(hua)(hua)碳、二氧化(hua)(hua)碳、碳氫(qing)化(hua)(hua)合(he)物、硫氧化(hua)(hua)物、臭(chou)氧等各(ge)種污染物。這些問題主要(yao)來自車輛(liang)廢氣(qi)。這些污染物對身(shen)體有害(hai)。

　　此外，靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)是指(zhi)主要(yao)用于上述(shu)空(kong)氣污染物(wu)處理顆(ke)粒(li)物(wu)的(de)(de)空(kong)氣污染防治設施，包括靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)。基于重(zhong)力的(de)(de)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)可以(yi)用重(zhong)力捕(bu)捉(zhuo)灰塵。雖然不適合去除(chu)(chu)較小的(de)(de)顆(ke)粒(li)，但(dan)以(yi)較低的(de)(de)操(cao)作成本去除(chu)(chu)較大的(de)(de)顆(ke)粒(li)顯示(shi)出良好(hao)的(de)(de)效率(lv)。靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)比(bi)其他技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵、重(zhong)力除(chu)(chu)塵和離心除(chu)(chu)塵)更(geng)有效，即(ji)使(shi)是直徑較小的(de)(de)粉塵。但(dan)有缺點(dian)： 灰塵收集需要(yao)高能量，獨(du)立使(shi)用靜(jing)(jing)電(dian)系統(tong)很難去除(chu)(chu)氣體物(wu)質。此外，它還產生(sheng)氮氧化物(wu)電(dian)暈放(fang)電(dian)，可產生(sheng)被(bei)稱為有害(hai)氣體物(wu)質。為了避(bi)免這一缺點(dian)，濕(shi)式靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)(shu)已經開發(fa)出來，但(dan)也存(cun)在清潔水(shui)滴、除(chu)(chu)塵板上形成干斑、清潔水(shui)處理廢水(shui)等(deng)問題 。

　　本文(wen)介(jie)紹了活(huo)(huo)性炭的(de)(de)(de)使用(yong)(AC)涂層(ceng)電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)系統。活(huo)(huo)性炭具有(you)內部比表面積大、吸(xi)收(shou)能力(li)高的(de)(de)(de)特點。由于(yu)其多(duo)孔性優點，活(huo)(huo)性炭被廣泛用(yong)于(yu)吸(xi)收(shou)污染物(wu)。基于(yu)雙電(dian)(dian)層(ceng)電(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)(de)高比表面積(EDLC)許(xu)多(duo)研究(jiu)已(yi)經被用(yong)于(yu)使用(yong)。EDLC是指在固體電(dian)(dian)極(ji)(ji)和電(dian)(dian)解質(zhi)之間產生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)雙層(ceng)中積累電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)裝置。雖然其能量(liang)密(mi)(mi)度(du)低于(yu)電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)能量(liang)密(mi)(mi)度(du)，但(dan)快速充放(fang)可以(yi)產生優異的(de)(de)(de)功率(lv)(lv)密(mi)(mi)度(du)特性來(lai)加(jia)載即時電(dian)(dian)源(yuan)。據認為，使用(yong)具有(you)高密(mi)(mi)度(du)電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)活(huo)(huo)性炭電(dian)(dian)極(ji)(ji)可以(yi)在沒(mei)有(you)任何(he)電(dian)(dian)暈放(fang)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)情況(kuang)下達到預期的(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)效率(lv)(lv)，從(cong)而(er)耐受有(you)效的(de)(de)(de)能量(liang)使用(yong)，防止氮氧(yang)化物(wu)的(de)(de)(de)產生。

　　考慮到活性炭吸收空氣(qi)中(zhong)污染物(wu)的(de)特性(xing)，在靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)過程中(zhong)被認為非常適合(he)除塵(chen)(chen)和(he)單一工藝去除氣(qi)體(ti)物(wu)質(zhi)(zhi)。此(ci)外(wai)，引(yin)(yin)入(ru)(ru)重(zhong)力裝置補充因無電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)而降低除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。將活性(xing)炭材料涂(tu)(tu)層電(dian)(dian)極(ji)(ji)引(yin)(yin)入(ru)(ru)靜電(dian)(dian)除塵(chen)(chen)過程，確(que)定除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)，去除氣(qi)體(ti)物(wu)質(zhi)(zhi)。為此(ci)，將活性(xing)炭涂(tu)(tu)在鋁板上(shang)作(zuo)為導體(ti)制造電(dian)(dian)極(ji)(ji)。然后，根據各種電(dian)(dian)壓(ya)和(he)不同數量(liang)板的(de)條件，確(que)定活性(xing)炭涂(tu)(tu)層電(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)消除電(dian)(dian)阻和(he)除塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性(xing)炭(tan)(tan)含有大量的金屬(shu)離(li)(li)子，當電(dian)流應用(yong)于活性(xing)炭(tan)(tan)涂層電(dian)極時，可(ke)能會發生電(dian)阻。預(yu)處理活性(xing)炭(tan)(tan)以(yi)防(fang)止電(dian)阻，用(yong)酸溶液清洗(xi)(xi)(xi)以(yi)去(qu)除(chu)任何(he)金屬(shu)離(li)(li)子。活性(xing)炭(tan)(tan)用(yong)100℃用(yong)沸水(shui)(shui)洗(xi)(xi)(xi)凈，然后(hou)用(yong)沸鹽(yan)酸溶液(0.1N)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)3次(ci)。用(yong)酸處理后(hou)，用(yong)蒸餾水(shui)(shui)清洗(xi)(xi)(xi)干燥。通(tong)過電(dian)感(gan)耦合等離(li)(li)子體取酸洗(xi)(xi)(xi)清液(ICP)金屬(shu)離(li)(li)子含量分析鑒(jian)定。

　　活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)平板電極涂(tu)料(liao)(liao)包括活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)、黑碳和聚醋酸乙烯酯(zhi)(PVAc)。將(jiang)(jiang)酸處理活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)與黑碳混合，降(jiang)低電阻，然后添加PVAc支撐電極表(biao)面的涂(tu)層(ceng)。黑碳和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)PVAc混合比來自以(yi)前的研究(jiu)。將(jiang)(jiang)甲醇注入活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)混合物中，以(yi)確保電極表(biao)面涂(tu)層(ceng)均勻，防止(zhi)其(qi)去除。甲醇注入量(liang)通過試驗評(ping)估溶(rong)解(jie)三(san)種(zhong)材料(liao)(liao)，對涂(tu)層(ceng)程序無(wu)負面影響。將(jiang)(jiang)活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)作為(wei)電極的內部比表(biao)面積進(jin)行測量(liang)和比較。

　　活性炭(tan)集塵(chen)性能(neng)測試結果

　　當引入活(huo)性(xing)炭(tan)涂層(ceng)(ceng)電(dian)(dian)極(ji)時(shi)，補充現有(you)的靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技術。金屬離(li)子通過(guo)活(huo)性(xing)炭(tan)預處理去除(chu)(chu)(chu)，比(bi)表面積增(zeng)加。確(que)定活(huo)性(xing)炭(tan)，黑碳(tan)，PVAc與甲(jia)醇對活(huo)性(xing)炭(tan)平板(ban)電(dian)(dian)極(ji)涂層(ceng)(ceng)材料的*佳混合比(bi)，然(ran)后制作電(dian)(dian)極(ji)。氣(qi)體去除(chu)(chu)(chu)和除(chu)(chu)(chu)塵實(shi)驗(yan)采(cai)用制造電(dian)(dian)極(ji)進行。在(zai)間(jian)歇(xie)性(xing)氣(qi)體去除(chu)(chu)(chu)實(shi)驗(yan)中，在(zai)前10秒內輕松(song)去除(chu)(chu)(chu)高(gao)濃度NH3和H 2S氣(qi)體。隨著(zhu)時(shi)間(jian)的推移，反應速率(lv)下降。在(zai)集塵研究中，確(que)認高(gao)電(dian)(dian)壓(10kV而不(bu)是5kV)在(zai)這種情況(kuang)下進行除(chu)(chu)(chu)塵是有(you)益的，當施(shi)加更多(duo)的電(dian)(dian)極(ji)時(shi)，除(chu)(chu)(chu)塵效率(lv)就會提高(gao)。除(chu)(chu)(chu)塵量(liang)高(gao)達(da)90%，進水粉塵濃度高(gao)(3000-4000微克/米3)，即(ji)使收集高(gao)濃度粉塵，也(ye)表現出有(you)前途的性(xing)能。