活性炭(tan)涂(tu)層(ceng)電極去除粉塵

　　除空氣環境(jing)中的顆粒物(wu)外，還有二(er)氧化(hua)(hua)(hua)氮、一氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)、二(er)氧化(hua)(hua)(hua)碳(tan)、碳(tan)氫化(hua)(hua)(hua)合物(wu)、硫(liu)氧化(hua)(hua)(hua)物(wu)、臭(chou)氧等各種(zhong)污(wu)染物(wu)。這(zhe)些問題主要來(lai)自車(che)輛廢(fei)氣。這(zhe)些污(wu)染物(wu)對身體(ti)有害。

　　此(ci)外(wai)，靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)是(shi)指主要用于(yu)上述空氣(qi)污染物(wu)處理顆(ke)粒物(wu)的(de)空氣(qi)污染防治(zhi)設施，包括(kuo)靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。基于(yu)重(zhong)力(li)的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)可以(yi)用重(zhong)力(li)捕(bu)捉灰(hui)塵(chen)(chen)。雖然不(bu)適(shi)合(he)去(qu)除(chu)(chu)較小的(de)顆(ke)粒，但以(yi)較低的(de)操作成本去(qu)除(chu)(chu)較大的(de)顆(ke)粒顯示出良好的(de)效率。靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)比其他(ta)技(ji)術(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵(chen)(chen)、重(zhong)力(li)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)和(he)離心除(chu)(chu)塵(chen)(chen))更有(you)效，即(ji)使是(shi)直(zhi)徑較小的(de)粉塵(chen)(chen)。但有(you)缺(que)點： 灰(hui)塵(chen)(chen)收集(ji)需(xu)要高(gao)能量，獨立使用靜(jing)電(dian)系統(tong)很(hen)難去(qu)除(chu)(chu)氣(qi)體物(wu)質。此(ci)外(wai)，它還產生氮(dan)氧化物(wu)電(dian)暈放電(dian)，可產生被稱為(wei)有(you)害氣(qi)體物(wu)質。為(wei)了避免這一缺(que)點，濕式靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)已經(jing)開發出來(lai)，但也存在清(qing)潔(jie)水滴(di)、除(chu)(chu)塵(chen)(chen)板上形(xing)成干斑、清(qing)潔(jie)水處理廢水等問題 。

　　本文(wen)介紹了活(huo)(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)(de)使用(yong)(yong)(yong)(AC)涂層(ceng)電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)(de)除塵系統。活(huo)(huo)性(xing)炭具有(you)(you)內部比(bi)表(biao)面積大、吸收能力高的(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點。由于其(qi)多(duo)孔性(xing)優(you)點，活(huo)(huo)性(xing)炭被廣泛用(yong)(yong)(yong)于吸收污染物。基(ji)于雙電(dian)(dian)(dian)(dian)層(ceng)電(dian)(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)(de)(de)高比(bi)表(biao)面積(EDLC)許多(duo)研究已經(jing)被用(yong)(yong)(yong)于使用(yong)(yong)(yong)。EDLC是指(zhi)在(zai)固體電(dian)(dian)(dian)(dian)極和電(dian)(dian)(dian)(dian)解質之間(jian)產生的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)雙層(ceng)中(zhong)積累(lei)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)裝置。雖然其(qi)能量密(mi)度(du)低(di)于電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)能量密(mi)度(du)，但快速充放(fang)可(ke)以產生優(you)異的(de)(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)特(te)性(xing)來(lai)加載(zai)即時電(dian)(dian)(dian)(dian)源。據(ju)認為，使用(yong)(yong)(yong)具有(you)(you)高密(mi)度(du)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)活(huo)(huo)性(xing)炭電(dian)(dian)(dian)(dian)極可(ke)以在(zai)沒(mei)有(you)(you)任(ren)何電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下(xia)達到(dao)預期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)除塵效(xiao)率(lv)，從而(er)耐受有(you)(you)效(xiao)的(de)(de)(de)(de)(de)能量使用(yong)(yong)(yong)，防止氮氧(yang)化物的(de)(de)(de)(de)(de)產生。

　　考慮到活性炭吸(xi)收(shou)空氣(qi)中污染(ran)物的(de)(de)特性，在靜電(dian)(dian)除(chu)塵過(guo)程(cheng)中被認為(wei)非常適合(he)除(chu)塵和(he)(he)單一工藝(yi)去(qu)除(chu)氣(qi)體物質。此外(wai)，引入重力裝置補充因無(wu)電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)而降低除(chu)塵效率。將(jiang)活性炭(tan)材料涂(tu)(tu)層電(dian)(dian)極引入靜電(dian)(dian)除(chu)塵過(guo)程(cheng)，確定除(chu)塵效率，去(qu)除(chu)氣(qi)體物質。為(wei)此，將(jiang)活性炭(tan)涂(tu)(tu)在鋁板上(shang)作為(wei)導體制造電(dian)(dian)極。然后，根據各種電(dian)(dian)壓和(he)(he)不同數量板的(de)(de)條件，確定活性炭(tan)涂(tu)(tu)層電(dian)(dian)極的(de)(de)消(xiao)除(chu)電(dian)(dian)阻(zu)和(he)(he)除(chu)塵效率。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性炭含有(you)大量的金屬(shu)離子(zi)(zi)，當電(dian)流應用于活性炭涂層電(dian)極時，可能會發生(sheng)電(dian)阻。預處理活性炭以防止電(dian)阻，用酸(suan)溶(rong)液(ye)清(qing)洗以去(qu)除任(ren)何金屬(shu)離子(zi)(zi)。活性炭用100℃用沸水洗凈，然后用沸鹽(yan)酸(suan)溶(rong)液(ye)(0.1N)洗滌(di)3次。用酸(suan)處理后，用蒸餾水清(qing)洗干燥。通過電(dian)感耦合(he)等離子(zi)(zi)體(ti)取酸(suan)洗清(qing)液(ye)(ICP)金屬(shu)離子(zi)(zi)含量分析鑒定。

　　活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)平(ping)板電(dian)極涂(tu)(tu)料包括活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)、黑碳(tan)和(he)聚醋酸(suan)乙(yi)烯酯(PVAc)。將酸(suan)處理活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)與黑碳(tan)混合(he)(he)，降低電(dian)阻(zu)，然后添(tian)加(jia)PVAc支(zhi)撐電(dian)極表面(mian)的(de)涂(tu)(tu)層。黑碳(tan)和(he)活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)PVAc混合(he)(he)比(bi)(bi)來自以前的(de)研究。將甲醇注入活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)混合(he)(he)物中，以確保(bao)電(dian)極表面(mian)涂(tu)(tu)層均勻(yun)，防止其去除(chu)。甲醇注入量通過試(shi)驗評(ping)估溶解三種材料，對涂(tu)(tu)層程序無(wu)負(fu)面(mian)影響。將活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)和(he)活(huo)性炭(tan)(tan)(tan)作為電(dian)極的(de)內部比(bi)(bi)表面(mian)積進行(xing)測量和(he)比(bi)(bi)較。

　　活性炭集塵(chen)性能測試結果

　　當引入活(huo)性(xing)(xing)炭涂層電(dian)(dian)極時(shi)，補充現有(you)的(de)靜電(dian)(dian)除塵(chen)技術。金屬離子通過活(huo)性(xing)(xing)炭預(yu)處理去除，比表(biao)面積增加(jia)。確定活(huo)性(xing)(xing)炭，黑碳，PVAc與甲醇對活(huo)性(xing)(xing)炭平板電(dian)(dian)極涂層材料的(de)*佳(jia)混合比，然(ran)后制作電(dian)(dian)極。氣(qi)體(ti)去除和(he)除塵(chen)實驗采用制造電(dian)(dian)極進行。在間歇性(xing)(xing)氣(qi)體(ti)去除實驗中，在前10秒內輕松去除高(gao)(gao)濃度NH3和(he)H 2S氣(qi)體(ti)。隨(sui)著時(shi)間的(de)推移(yi)，反應(ying)速率(lv)下(xia)降。在集(ji)塵(chen)研究中，確認高(gao)(gao)電(dian)(dian)壓(10kV而不是5kV)在這種情況(kuang)下(xia)進行除塵(chen)是有(you)益的(de)，當施加(jia)更多的(de)電(dian)(dian)極時(shi)，除塵(chen)效率(lv)就會提高(gao)(gao)。除塵(chen)量高(gao)(gao)達90%，進水粉塵(chen)濃度高(gao)(gao)(3000-4000微克/米3)，即(ji)使(shi)收集(ji)高(gao)(gao)濃度粉塵(chen)，也表(biao)現出有(you)前途(tu)的(de)性(xing)(xing)能(neng)。