活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為(wei)什么許(xu)多柴(chai)油(you)(you)和其他礦物燃(ran)料需要活性炭(tan)脫(tuo)硫，因為(wei)現在已經(jing)實施(shi)了嚴格的(de)規(gui)定(ding)來(lai)(lai)規(gui)范運輸燃(ran)料的(de)硫含量(liang)。柴(chai)油(you)(you)機(ji)的(de)新規(gui)定(ding)將S級(ji)從(cong)400-500左右ppm減(jian)少到10-15ppm S.近零硫(NZS)柴(chai)油(you)(you)15ppm或更(geng)低的(de)柴(chai)油(you)(you)燃(ran)料允許(xu)先(xian)進的(de)發(fa)動機(ji)尾氣凈化裝置有效減(jian)少排放和去(qu)除顆粒物。由(you)于脫(tuo)硫過程中的(de)額外(wai)要求，煉油(you)(you)廠(chang)的(de)長期經(jing)濟越來(lai)(lai)越受到重視。

　　雖然生產超低硫(liu)柴油可以很(hen)容易地(di)使(shi)用(ULSD)，但氧化(hua)(hua)脫(tuo)硫(liu)等替代脫(tuo)硫(liu)技術(ODS)，有(you)機硫(liu)化(hua)(hua)合物種吸附劑的有(you)機硫(liu)化(hua)(hua)合物 廣泛(fan)的探索(suo)和發展(zhan)。

　　*近，活(huo)(huo)性炭已經被認(ren)可(ke)并被廣泛用作氣相(xiang)和(he)液相(xiang)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑中(zhong)用于(yu)去除有(you)機硫(liu)化合物的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑，主要(yao)是由于(yu)活(huo)(huo)性炭擁有(you)非(fei)常(chang)高的(de)表(biao)面積，較大(da)的(de)孔(kong)體積和(he)可(ke)調的(de)表(biao)面性質。然而(er)，選擇性吸(xi)附(fu)(fu)(fu)技術對脫硫(liu)的(de)競爭力可(ke)能是多環(huan)(huan)芳烴(PAHs)競爭吸(xi)附(fu)(fu)(fu)的(de)強烈(lie)影響。在這一貢獻中(zhong)，我們報告了活(huo)(huo)性炭上(shang)多環(huan)(huan)芳香族硫(liu)雜(za)環(huan)(huan)和(he)多環(huan)(huan)芳烴的(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)比(bi)較研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中(zhong)(zhong)使(shi)用(yong)的(de)(de)所有活(huo)性炭均為不同前體材料(liao)(liao)獲得的(de)(de)活(huo)性炭，包括礦物和(he)纖(xian)維材料(liao)(liao)。使(shi)用(yong)BET和(he)FTIR表示吸(xi)(xi)(xi)附(fu)前后的(de)(de)樣(yang)(yang)品(pin)。使(shi)用(yong)XRF和(he)總S分析(xi)儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析(xi)。在(zai)固定床吸(xi)(xi)(xi)附(fu)系統中(zhong)(zhong)進行動(dong)態吸(xi)(xi)(xi)附(fu)實(shi)驗(yan)(yan)，允許樣(yang)(yang)品(pin)在(zai)規定的(de)(de)時(shi)間間隔(ge)內(nei)自動(dong)收集(ji)。此外，還(huan)進行了批量吸(xi)(xi)(xi)附(fu)實(shi)驗(yan)(yan)。

　　活性炭參數

　　柴油機(ji)和含(han)有(you)芳(fang)烴和硫(liu)化合物的(de)模型柴油機(ji)在批(pi)量(liang)和流動吸(xi)附(fu)模式下吸(xi)附(fu)在幾種活性(xing)炭(tan)上。吸(xi)附(fu)結果表明，吸(xi)附(fu)能力強烈(lie)依賴于(yu)活性(xing)炭(tan)的(de)性(xing)質。

　　為(wei)了(le)更好地了(le)解吸(xi)(xi)附(fu)機制(zhi)，進行了(le)工作PASHs和(he)PAHs朗格繆爾吸(xi)(xi)附(fu)等溫線。從(cong)等溫線估計參數(shu)(shu)(K L * q m)，其中K L表(biao)示吸(xi)(xi)附(fu)平(ping)衡常數(shu)(shu)，q m表(biao)示*大吸(xi)(xi)附(fu)容量。參數(shu)(shu)(K L * q m)與吸(xi)(xi)附(fu)強(qiang)度(du)相關的(de)特(te)征常數(shu)(shu)反映了(le)每種(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)對吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)的(de)親和(he)力。圖中總(zong)結了(le)幾種(zhong)模型化(hua)合物(wu)的(de)結果(guo)。

　　吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)結果表明，具(ju)有(you)多環(huan)芳族骨(gu)架結構的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)親和力主(zhu)要(yao)受芳環(huan)與活性炭圖形結構之間的(de)(de)(de)(de)影(ying)響π-π控制分(fen)散(san)相(xiang)互(hu)作用。另(ling)外(wai)，電子(zi)(zi)給體 - 受體機制對(dui)含硫原子(zi)(zi)的(de)(de)(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)也起(qi)著重要(yao)作用。此外(wai)，為了(le)有(you)效吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)大(da)分(fen)子(zi)(zi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)(de)(de)孔徑不僅應(ying)大(da)于吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)(de)(de)臨界(jie)直徑，而(er)且(qie)應(ying)足夠寬(kuan)，以減少吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)過程中的(de)(de)(de)(de)擴散(san)動力阻力處理。根據這(zhe)項研究，可以得出結論，幾種(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)選擇性萘順序增加< 二(er)(er)苯(ben)并吡啶二(er)(er)苯(ben)。主(zhu)要(yao)是由于分(fen)子(zi)(zi)直徑與吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)機理的(de)(de)(de)(de)結構、相(xiang)似性，PASHs與多環(huan)芳烴的(de)(de)(de)(de)競爭吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)PAHs的(de)(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)(fu)量顯著降低。