活性炭涂層(ceng)電極去除粉(fen)塵(chen)

　　除空氣環境中的顆(ke)粒物(wu)外(wai)，還有二氧(yang)(yang)(yang)化氮、一氧(yang)(yang)(yang)化碳、二氧(yang)(yang)(yang)化碳、碳氫化合(he)物(wu)、硫氧(yang)(yang)(yang)化物(wu)、臭氧(yang)(yang)(yang)等各種污(wu)染物(wu)。這些問題主要來(lai)自車輛廢氣。這些污(wu)染物(wu)對身體有害(hai)。

　　此(ci)(ci)外，靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)是(shi)指主要用(yong)于上述空氣污(wu)染物(wu)處(chu)理(li)顆(ke)(ke)粒(li)物(wu)的(de)空氣污(wu)染防治設施，包括靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)。基于重(zhong)力(li)(li)的(de)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)可以(yi)用(yong)重(zhong)力(li)(li)捕捉灰塵。雖然不適合去除(chu)(chu)較小(xiao)的(de)顆(ke)(ke)粒(li)，但以(yi)較低的(de)操作成(cheng)(cheng)本去除(chu)(chu)較大(da)的(de)顆(ke)(ke)粒(li)顯示出(chu)良好的(de)效率。靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)比其他(ta)技(ji)(ji)術(shu)(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵、重(zhong)力(li)(li)除(chu)(chu)塵和離心除(chu)(chu)塵)更有效，即使是(shi)直徑(jing)較小(xiao)的(de)粉(fen)塵。但有缺(que)點： 灰塵收集需要高能量，獨(du)立使用(yong)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)系統很(hen)難去除(chu)(chu)氣體物(wu)質。此(ci)(ci)外，它還產生(sheng)氮氧(yang)化物(wu)電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)，可產生(sheng)被(bei)稱為有害氣體物(wu)質。為了避免這一缺(que)點，濕式靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵技(ji)(ji)術(shu)(shu)已經開發出(chu)來，但也(ye)存在清潔水(shui)(shui)滴、除(chu)(chu)塵板上形成(cheng)(cheng)干斑(ban)、清潔水(shui)(shui)處(chu)理(li)廢(fei)水(shui)(shui)等(deng)問題 。

　　本(ben)文介紹了活(huo)性炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(AC)涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)除塵系統。活(huo)性炭(tan)(tan)具有(you)內部比表面積大(da)、吸(xi)收能(neng)力高的(de)(de)(de)(de)特(te)點。由于(yu)(yu)(yu)其(qi)多孔性優(you)點，活(huo)性炭(tan)(tan)被廣泛用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)吸(xi)收污染物。基于(yu)(yu)(yu)雙(shuang)(shuang)電(dian)(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)(de)高比表面積(EDLC)許多研究已經被用(yong)(yong)于(yu)(yu)(yu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。EDLC是指(zhi)在固(gu)體(ti)電(dian)(dian)(dian)(dian)極和電(dian)(dian)(dian)(dian)解質之間產(chan)生的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)雙(shuang)(shuang)層中積累電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)裝(zhuang)置(zhi)。雖然其(qi)能(neng)量密度低于(yu)(yu)(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量密度，但(dan)快速充放可以(yi)產(chan)生優(you)異(yi)的(de)(de)(de)(de)功(gong)率(lv)密度特(te)性來(lai)加載即時電(dian)(dian)(dian)(dian)源。據認為，使(shi)(shi)用(yong)(yong)具有(you)高密度電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)活(huo)性炭(tan)(tan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極可以(yi)在沒有(you)任何(he)電(dian)(dian)(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)情況下(xia)達到預(yu)期(qi)的(de)(de)(de)(de)除塵效率(lv)，從而耐受有(you)效的(de)(de)(de)(de)能(neng)量使(shi)(shi)用(yong)(yong)，防止氮氧化物的(de)(de)(de)(de)產(chan)生。

　　考慮到活性炭吸收(shou)空氣中污染物(wu)的特(te)性(xing)，在靜電(dian)除(chu)塵(chen)過(guo)程中被認為(wei)(wei)非常適(shi)合除(chu)塵(chen)和單一工藝去除(chu)氣體(ti)物(wu)質。此(ci)(ci)外，引(yin)入(ru)(ru)重力裝置補(bu)充因(yin)無(wu)電(dian)暈放電(dian)而(er)降低除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。將活(huo)性(xing)炭材(cai)料涂層電(dian)極引(yin)入(ru)(ru)靜電(dian)除(chu)塵(chen)過(guo)程，確(que)(que)定(ding)除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)(lv)，去除(chu)氣體(ti)物(wu)質。為(wei)(wei)此(ci)(ci)，將活(huo)性(xing)炭涂在鋁(lv)板上(shang)作為(wei)(wei)導體(ti)制造電(dian)極。然后，根(gen)據各種電(dian)壓和不同(tong)數量板的條件(jian)，確(que)(que)定(ding)活(huo)性(xing)炭涂層電(dian)極的消除(chu)電(dian)阻(zu)和除(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性炭含有(you)大量(liang)的金屬(shu)離子，當(dang)電(dian)流應用(yong)(yong)于活性炭涂層(ceng)電(dian)極時，可能會(hui)發生(sheng)電(dian)阻。預處(chu)理活性炭以防止(zhi)電(dian)阻，用(yong)(yong)酸(suan)溶液(ye)清洗(xi)(xi)以去除任何金屬(shu)離子。活性炭用(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)沸水洗(xi)(xi)凈，然后用(yong)(yong)沸鹽酸(suan)溶液(ye)(0.1N)洗(xi)(xi)滌3次。用(yong)(yong)酸(suan)處(chu)理后，用(yong)(yong)蒸餾水清洗(xi)(xi)干燥。通過電(dian)感耦合等離子體取(qu)酸(suan)洗(xi)(xi)清液(ye)(ICP)金屬(shu)離子含量(liang)分(fen)析鑒(jian)定。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)平(ping)板電(dian)極(ji)(ji)涂料包(bao)括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)、黑(hei)碳(tan)和(he)聚醋酸乙烯酯(PVAc)。將(jiang)酸處理活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)與黑(hei)碳(tan)混(hun)(hun)合，降低(di)電(dian)阻(zu)，然后添(tian)加PVAc支撐(cheng)電(dian)極(ji)(ji)表面的(de)涂層。黑(hei)碳(tan)和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)PVAc混(hun)(hun)合比來自以前的(de)研究。將(jiang)甲醇注入(ru)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)混(hun)(hun)合物(wu)中，以確保電(dian)極(ji)(ji)表面涂層均(jun)勻，防止其去除(chu)。甲醇注入(ru)量通過試驗(yan)評(ping)估溶解三(san)種材料，對涂層程序無(wu)負面影響(xiang)。將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)作(zuo)為(wei)電(dian)極(ji)(ji)的(de)內部比表面積進行測(ce)量和(he)比較。

　　活性炭集塵性能測試結果

　　當(dang)引入活(huo)性炭(tan)涂層電極(ji)時，補(bu)充現有(you)的(de)(de)靜(jing)電除(chu)塵技術。金屬離子通過活(huo)性炭(tan)預處理去(qu)(qu)(qu)除(chu)，比表面積(ji)增加(jia)。確(que)定(ding)活(huo)性炭(tan)，黑碳(tan)，PVAc與甲醇對活(huo)性炭(tan)平板電極(ji)涂層材料的(de)(de)*佳(jia)混合(he)比，然后制(zhi)(zhi)作(zuo)電極(ji)。氣(qi)體(ti)去(qu)(qu)(qu)除(chu)和除(chu)塵實驗采用制(zhi)(zhi)造電極(ji)進行。在(zai)間歇性氣(qi)體(ti)去(qu)(qu)(qu)除(chu)實驗中(zhong)，在(zai)前10秒(miao)內輕松(song)去(qu)(qu)(qu)除(chu)高(gao)(gao)濃(nong)(nong)度NH3和H 2S氣(qi)體(ti)。隨著時間的(de)(de)推(tui)移，反應速率(lv)下降(jiang)。在(zai)集塵研(yan)究中(zhong)，確(que)認(ren)高(gao)(gao)電壓(10kV而不是5kV)在(zai)這(zhe)種情況下進行除(chu)塵是有(you)益的(de)(de)，當(dang)施加(jia)更(geng)多的(de)(de)電極(ji)時，除(chu)塵效率(lv)就會(hui)提高(gao)(gao)。除(chu)塵量高(gao)(gao)達90%，進水粉塵濃(nong)(nong)度高(gao)(gao)(3000-4000微克/米3)，即使收集高(gao)(gao)濃(nong)(nong)度粉塵，也表現出有(you)前途的(de)(de)性能。