活性炭涂(tu)層(ceng)電極去除粉塵

　　除空氣(qi)環(huan)境中的顆粒物(wu)(wu)外，還有二氧(yang)(yang)化氮、一氧(yang)(yang)化碳、二氧(yang)(yang)化碳、碳氫化合(he)物(wu)(wu)、硫氧(yang)(yang)化物(wu)(wu)、臭氧(yang)(yang)等各(ge)種污染物(wu)(wu)。這(zhe)些(xie)問題(ti)主要來(lai)自車輛廢氣(qi)。這(zhe)些(xie)污染物(wu)(wu)對身體有害。

　　此(ci)外，靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)是指主要(yao)(yao)用(yong)(yong)于上述空(kong)氣(qi)污染(ran)物(wu)處(chu)理顆粒物(wu)的(de)空(kong)氣(qi)污染(ran)防治設施，包括靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)。基(ji)于重力的(de)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)可以用(yong)(yong)重力捕捉灰(hui)塵(chen)。雖然不適合去除(chu)(chu)較小的(de)顆粒，但(dan)以較低的(de)操作成(cheng)本去除(chu)(chu)較大的(de)顆粒顯示出良(liang)好的(de)效(xiao)率。靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)比其他(ta)技(ji)(ji)術(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵(chen)、重力除(chu)(chu)塵(chen)和(he)離心除(chu)(chu)塵(chen))更有效(xiao)，即使是直徑較小的(de)粉塵(chen)。但(dan)有缺點(dian)： 灰(hui)塵(chen)收(shou)集需要(yao)(yao)高(gao)能量，獨立使用(yong)(yong)靜(jing)電(dian)系統很難去除(chu)(chu)氣(qi)體物(wu)質(zhi)。此(ci)外，它(ta)還產生氮氧化物(wu)電(dian)暈放電(dian)，可產生被稱為(wei)有害氣(qi)體物(wu)質(zhi)。為(wei)了避免(mian)這一缺點(dian)，濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)技(ji)(ji)術(shu)已經開發出來，但(dan)也存在清潔(jie)(jie)水滴、除(chu)(chu)塵(chen)板(ban)上形成(cheng)干斑、清潔(jie)(jie)水處(chu)理廢水等問題(ti) 。

　　本文介紹了活性炭的(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(AC)涂層(ceng)電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)系統。活性炭具(ju)有(you)(you)(you)(you)內部比表(biao)面積(ji)大、吸收能(neng)力高的(de)(de)(de)(de)特點。由于其多(duo)孔性優點，活性炭被廣泛用(yong)(yong)于吸收污染(ran)物。基于雙電(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)電(dian)(dian)(dian)(dian)容器(qi)的(de)(de)(de)(de)高比表(biao)面積(ji)(EDLC)許多(duo)研究已經被用(yong)(yong)于使用(yong)(yong)。EDLC是指在(zai)固體電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)和(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)解質之(zhi)間產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)雙層(ceng)中積(ji)累(lei)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)置。雖(sui)然(ran)其能(neng)量(liang)密度(du)(du)低于電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)密度(du)(du)，但快速充放可(ke)以產生(sheng)優異的(de)(de)(de)(de)功率密度(du)(du)特性來(lai)加載即時電(dian)(dian)(dian)(dian)源(yuan)。據認為，使用(yong)(yong)具(ju)有(you)(you)(you)(you)高密度(du)(du)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)活性炭電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)可(ke)以在(zai)沒有(you)(you)(you)(you)任何電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)放電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)達到預(yu)期的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)效(xiao)率，從而耐受有(you)(you)(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)使用(yong)(yong)，防(fang)止(zhi)氮(dan)氧化物的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)。

　　考慮到活性炭吸收空氣中污染物的特性(xing)(xing)，在(zai)(zai)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)過(guo)程(cheng)中被認為非常適合(he)除(chu)(chu)塵(chen)和(he)單一工藝(yi)去除(chu)(chu)氣體(ti)物質(zhi)。此外，引入重力裝置補充因無電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)而降低除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。將活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)材料涂(tu)(tu)層電(dian)(dian)極引入靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)過(guo)程(cheng)，確(que)定除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)，去除(chu)(chu)氣體(ti)物質(zhi)。為此，將活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)涂(tu)(tu)在(zai)(zai)鋁板(ban)上(shang)作為導體(ti)制造電(dian)(dian)極。然(ran)后(hou)，根(gen)據各種電(dian)(dian)壓和(he)不同數(shu)量(liang)板(ban)的條件，確(que)定活性(xing)(xing)炭(tan)(tan)涂(tu)(tu)層電(dian)(dian)極的消除(chu)(chu)電(dian)(dian)阻和(he)除(chu)(chu)塵(chen)效率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性(xing)(xing)炭含有(you)大量的金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)，當電(dian)流(liu)應用(yong)于活性(xing)(xing)炭涂層電(dian)極時(shi)，可能會發(fa)生(sheng)電(dian)阻。預處理活性(xing)(xing)炭以防止電(dian)阻，用(yong)酸溶液清(qing)洗(xi)以去除任何金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)。活性(xing)(xing)炭用(yong)100℃用(yong)沸水洗(xi)凈(jing)，然后用(yong)沸鹽酸溶液(0.1N)洗(xi)滌3次(ci)。用(yong)酸處理后，用(yong)蒸餾水清(qing)洗(xi)干燥。通(tong)過電(dian)感耦合等(deng)離(li)子(zi)體(ti)取(qu)酸洗(xi)清(qing)液(ICP)金(jin)屬(shu)(shu)離(li)子(zi)含量分析鑒(jian)定。

　　活性(xing)(xing)炭平板電(dian)(dian)(dian)極涂料包括活性(xing)(xing)炭、黑碳(tan)(tan)和(he)聚醋酸乙烯酯(PVAc)。將酸處理活性(xing)(xing)炭與黑碳(tan)(tan)混(hun)合(he)(he)，降低電(dian)(dian)(dian)阻，然后(hou)添加PVAc支撐電(dian)(dian)(dian)極表(biao)面(mian)的涂層(ceng)(ceng)。黑碳(tan)(tan)和(he)活性(xing)(xing)炭PVAc混(hun)合(he)(he)比來自以前(qian)的研究(jiu)。將甲醇注入活性(xing)(xing)炭混(hun)合(he)(he)物中，以確(que)保電(dian)(dian)(dian)極表(biao)面(mian)涂層(ceng)(ceng)均勻，防止其去除。甲醇注入量(liang)通過試驗評(ping)估(gu)溶解三種材(cai)料，對(dui)涂層(ceng)(ceng)程(cheng)序無負面(mian)影響(xiang)。將活性(xing)(xing)炭和(he)活性(xing)(xing)炭作為電(dian)(dian)(dian)極的內部比表(biao)面(mian)積進行測量(liang)和(he)比較。

　　活性(xing)炭集(ji)塵性(xing)能(neng)測試結果

　　當引入活性炭(tan)涂層電極時，補充現有的(de)(de)靜(jing)電除塵(chen)(chen)技術。金(jin)屬離子通過活性炭(tan)預處理去(qu)(qu)除，比(bi)表面積增(zeng)加(jia)。確定活性炭(tan)，黑碳，PVAc與甲醇對活性炭(tan)平(ping)板電極涂層材料的(de)(de)*佳(jia)混合(he)比(bi)，然后制作(zuo)電極。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)去(qu)(qu)除和(he)(he)除塵(chen)(chen)實驗采用制造電極進(jin)行。在間(jian)歇性氣(qi)(qi)體(ti)(ti)去(qu)(qu)除實驗中，在前10秒內輕松去(qu)(qu)除高(gao)(gao)濃(nong)度NH3和(he)(he)H 2S氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。隨(sui)著時間(jian)的(de)(de)推移，反應速率下降(jiang)。在集(ji)塵(chen)(chen)研究(jiu)中，確認高(gao)(gao)電壓(10kV而不是5kV)在這種情況下進(jin)行除塵(chen)(chen)是有益(yi)的(de)(de)，當施加(jia)更多的(de)(de)電極時，除塵(chen)(chen)效率就會提高(gao)(gao)。除塵(chen)(chen)量高(gao)(gao)達90%，進(jin)水粉塵(chen)(chen)濃(nong)度高(gao)(gao)(3000-4000微克/米3)，即(ji)使收集(ji)高(gao)(gao)濃(nong)度粉塵(chen)(chen)，也表現出有前途的(de)(de)性能(neng)。