活性(xing)炭(tan)涂層電極(ji)去除粉塵

　　除空(kong)氣(qi)環境中(zhong)的顆粒物(wu)(wu)外，還有二(er)氧(yang)化(hua)氮(dan)、一(yi)氧(yang)化(hua)碳、二(er)氧(yang)化(hua)碳、碳氫(qing)化(hua)合物(wu)(wu)、硫(liu)氧(yang)化(hua)物(wu)(wu)、臭氧(yang)等各種(zhong)污染物(wu)(wu)。這些問題主要來自(zi)車輛(liang)廢氣(qi)。這些污染物(wu)(wu)對身體有害。

　　此外，靜(jing)(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)是(shi)指主要用(yong)于(yu)(yu)上述空氣污染物(wu)處(chu)理顆(ke)粒物(wu)的(de)(de)空氣污染防治設施，包括靜(jing)(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)。基(ji)于(yu)(yu)重力(li)的(de)(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)可(ke)以用(yong)重力(li)捕捉灰塵(chen)(chen)(chen)(chen)。雖(sui)然不適合(he)去(qu)除(chu)(chu)較小的(de)(de)顆(ke)粒，但(dan)以較低的(de)(de)操作成(cheng)(cheng)本去(qu)除(chu)(chu)較大的(de)(de)顆(ke)粒顯(xian)示出良好的(de)(de)效(xiao)率。靜(jing)(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)比其他技(ji)術(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)、重力(li)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和(he)離心除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen))更有效(xiao)，即(ji)使是(shi)直徑(jing)較小的(de)(de)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)。但(dan)有缺(que)點： 灰塵(chen)(chen)(chen)(chen)收集需要高能(neng)量，獨(du)立使用(yong)靜(jing)(jing)電系(xi)統(tong)很難(nan)去(qu)除(chu)(chu)氣體(ti)物(wu)質(zhi)。此外，它(ta)還產生(sheng)氮氧化(hua)物(wu)電暈放電，可(ke)產生(sheng)被稱為(wei)有害氣體(ti)物(wu)質(zhi)。為(wei)了避免這一(yi)缺(que)點，濕(shi)式靜(jing)(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)已經開發出來，但(dan)也(ye)存(cun)在清潔水滴、除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)板上形成(cheng)(cheng)干斑、清潔水處(chu)理廢水等問(wen)題(ti) 。

　　本(ben)文介紹了活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)使(shi)用(yong)(AC)涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)除塵系(xi)統。活(huo)性(xing)炭(tan)具有內部比(bi)表(biao)面積大、吸收能力高的(de)特點。由于(yu)其(qi)多(duo)孔性(xing)優(you)點，活(huo)性(xing)炭(tan)被(bei)廣泛用(yong)于(yu)吸收污染物(wu)。基于(yu)雙電(dian)(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)(dian)容器的(de)高比(bi)表(biao)面積(EDLC)許多(duo)研究(jiu)已經被(bei)用(yong)于(yu)使(shi)用(yong)。EDLC是(shi)指在固體電(dian)(dian)(dian)(dian)極和電(dian)(dian)(dian)(dian)解質之(zhi)間產生(sheng)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)雙層中積累電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)裝置。雖(sui)然(ran)其(qi)能量密(mi)度低于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)能量密(mi)度，但快速充放可(ke)(ke)以(yi)產生(sheng)優(you)異的(de)功率密(mi)度特性(xing)來加載即時電(dian)(dian)(dian)(dian)源。據認為，使(shi)用(yong)具有高密(mi)度電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極可(ke)(ke)以(yi)在沒(mei)有任何電(dian)(dian)(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)情況下達到(dao)預(yu)期(qi)的(de)除塵效(xiao)率，從而耐受有效(xiao)的(de)能量使(shi)用(yong)，防止氮(dan)氧化物(wu)的(de)產生(sheng)。

　　考慮到活性炭吸收空氣(qi)中(zhong)(zhong)污染物的特性，在靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵過程(cheng)中(zhong)(zhong)被認為(wei)非常適(shi)合除(chu)塵和單(dan)一工藝去除(chu)氣(qi)體物質。此外，引(yin)入(ru)重(zhong)力裝置補(bu)充因無電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)放電(dian)(dian)(dian)(dian)而降低除(chu)塵效率(lv)。將(jiang)活性炭(tan)材料涂層(ceng)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)引(yin)入(ru)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵過程(cheng)，確定(ding)(ding)除(chu)塵效率(lv)，去除(chu)氣(qi)體物質。為(wei)此，將(jiang)活性炭(tan)涂在鋁(lv)板上(shang)作(zuo)為(wei)導(dao)體制造(zao)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)。然后，根(gen)據各種電(dian)(dian)(dian)(dian)壓(ya)和不同數量板的條(tiao)件，確定(ding)(ding)活性炭(tan)涂層(ceng)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的消除(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻和除(chu)塵效率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性炭(tan)(tan)含有大量的金屬(shu)離子(zi)，當電流應用(yong)(yong)于活性炭(tan)(tan)涂層(ceng)電極時，可(ke)能會(hui)發(fa)生電阻(zu)。預處理活性炭(tan)(tan)以防止(zhi)電阻(zu)，用(yong)(yong)酸(suan)溶液(ye)(ye)清洗(xi)以去除任何金屬(shu)離子(zi)。活性炭(tan)(tan)用(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)沸水洗(xi)凈，然(ran)后用(yong)(yong)沸鹽酸(suan)溶液(ye)(ye)(0.1N)洗(xi)滌3次。用(yong)(yong)酸(suan)處理后，用(yong)(yong)蒸(zheng)餾(liu)水清洗(xi)干燥。通過電感(gan)耦合等離子(zi)體取(qu)酸(suan)洗(xi)清液(ye)(ye)(ICP)金屬(shu)離子(zi)含量分析(xi)鑒定。

　　活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)平板電(dian)極涂(tu)料(liao)包括活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)、黑(hei)碳(tan)和聚醋酸乙烯(xi)酯(PVAc)。將(jiang)酸處理活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)與黑(hei)碳(tan)混(hun)(hun)合(he)，降低(di)電(dian)阻，然后添加PVAc支撐(cheng)電(dian)極表面(mian)的涂(tu)層(ceng)。黑(hei)碳(tan)和活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)PVAc混(hun)(hun)合(he)比(bi)來自以前的研究。將(jiang)甲醇(chun)注(zhu)入活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)混(hun)(hun)合(he)物中，以確保電(dian)極表面(mian)涂(tu)層(ceng)均勻，防止其去除。甲醇(chun)注(zhu)入量通過試驗評估(gu)溶解(jie)三種(zhong)材料(liao)，對涂(tu)層(ceng)程序無(wu)負面(mian)影響(xiang)。將(jiang)活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)和活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)作為電(dian)極的內部比(bi)表面(mian)積進行(xing)測量和比(bi)較。

　　活性(xing)炭集塵(chen)性(xing)能測試(shi)結果

　　當(dang)引入(ru)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)涂層(ceng)電(dian)極時(shi)，補充(chong)現有(you)(you)的(de)靜電(dian)除塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。金(jin)屬離(li)子通(tong)過活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)預處理去(qu)除，比表(biao)面(mian)積增加。確定活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)，黑碳(tan)，PVAc與甲醇(chun)對(dui)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)平板電(dian)極涂層(ceng)材料的(de)*佳混合比，然后制作電(dian)極。氣(qi)體(ti)去(qu)除和(he)(he)除塵(chen)(chen)實驗(yan)采(cai)用制造(zao)電(dian)極進行(xing)。在(zai)間歇性(xing)氣(qi)體(ti)去(qu)除實驗(yan)中，在(zai)前10秒內輕松(song)去(qu)除高(gao)(gao)濃度NH3和(he)(he)H 2S氣(qi)體(ti)。隨(sui)著時(shi)間的(de)推移，反應速率(lv)下降(jiang)。在(zai)集塵(chen)(chen)研(yan)究中，確認(ren)高(gao)(gao)電(dian)壓(10kV而(er)不是5kV)在(zai)這種情況下進行(xing)除塵(chen)(chen)是有(you)(you)益的(de)，當(dang)施加更多的(de)電(dian)極時(shi)，除塵(chen)(chen)效率(lv)就(jiu)會提高(gao)(gao)。除塵(chen)(chen)量高(gao)(gao)達(da)90%，進水粉塵(chen)(chen)濃度高(gao)(gao)(3000-4000微克/米3)，即使收集高(gao)(gao)濃度粉塵(chen)(chen)，也表(biao)現出有(you)(you)前途的(de)性(xing)能。