活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為(wei)(wei)什么許多(duo)柴油和其他礦(kuang)物(wu)燃料需(xu)要活性炭脫(tuo)硫(liu)(liu)，因為(wei)(wei)現在已經(jing)實(shi)施了嚴格的(de)(de)規定來(lai)規范(fan)運(yun)輸燃料的(de)(de)硫(liu)(liu)含(han)量。柴油機的(de)(de)新規定將(jiang)S級從400-500左(zuo)右ppm減少(shao)(shao)到(dao)10-15ppm S.近零硫(liu)(liu)(NZS)柴油15ppm或更低的(de)(de)柴油燃料允許先進的(de)(de)發(fa)動(dong)機尾氣凈化裝置(zhi)有效減少(shao)(shao)排放和去除(chu)顆粒(li)物(wu)。由(you)于脫(tuo)硫(liu)(liu)過程中的(de)(de)額外要求，煉油廠的(de)(de)長期(qi)經(jing)濟越(yue)來(lai)越(yue)受到(dao)重視。

　　雖然生(sheng)產超低硫柴(chai)油可以很容易地使用(ULSD)，但氧(yang)化脫硫等替(ti)代脫硫技術(ODS)，有機(ji)(ji)硫化合(he)物(wu)種吸附劑的(de)有機(ji)(ji)硫化合(he)物(wu) 廣泛的(de)探索和(he)發展。

　　*近，活性(xing)(xing)炭已經被(bei)認(ren)可并被(bei)廣泛用作氣相(xiang)(xiang)和(he)液(ye)相(xiang)(xiang)吸附劑中(zhong)用于(yu)(yu)去除有(you)機硫化合物的吸附劑，主要是由于(yu)(yu)活性(xing)(xing)炭擁有(you)非(fei)常高的表面積，較(jiao)大(da)的孔體積和(he)可調的表面性(xing)(xing)質。然而，選擇性(xing)(xing)吸附技術對脫硫的競爭(zheng)力可能是多(duo)(duo)環芳烴(jing)(PAHs)競爭(zheng)吸附的強烈影(ying)響。在這一貢獻中(zhong)，我們報告了活性(xing)(xing)炭上多(duo)(duo)環芳香族硫雜環和(he)多(duo)(duo)環芳烴(jing)的吸附比(bi)較(jiao)研(yan)究(jiu)。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中(zhong)(zhong)使用(yong)的所有(you)活(huo)性炭(tan)均為不(bu)同前體材料獲得的活(huo)性炭(tan)，包(bao)括礦物和(he)纖維(wei)材料。使用(yong)BET和(he)FTIR表示(shi)吸(xi)附(fu)(fu)前后的樣品。使用(yong)XRF和(he)總S分析儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析。在固(gu)定床吸(xi)附(fu)(fu)系統中(zhong)(zhong)進(jin)行(xing)動態吸(xi)附(fu)(fu)實(shi)驗，允許(xu)樣品在規定的時間(jian)(jian)間(jian)(jian)隔內自動收集。此外，還進(jin)行(xing)了(le)批量吸(xi)附(fu)(fu)實(shi)驗。

　　活性炭參數

　　柴(chai)油機(ji)和含有芳烴和硫(liu)化合物的(de)模型柴(chai)油機(ji)在批量和流(liu)動吸附(fu)模式下(xia)吸附(fu)在幾(ji)種活性炭上(shang)。吸附(fu)結果表明，吸附(fu)能(neng)力強(qiang)烈(lie)依賴于(yu)活性炭的(de)性質(zhi)。

　　為(wei)了(le)(le)更(geng)好(hao)地了(le)(le)解吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)機制，進行了(le)(le)工作PASHs和PAHs朗格(ge)繆(mou)爾吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)等(deng)溫(wen)線(xian)。從等(deng)溫(wen)線(xian)估計參數(shu)(K L * q m)，其中K L表(biao)示(shi)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)平(ping)衡常數(shu)，q m表(biao)示(shi)*大吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)容量。參數(shu)(K L * q m)與吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)強度相(xiang)關的(de)特征常數(shu)反映(ying)了(le)(le)每種(zhong)吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑對吸(xi)(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)親和力。圖中總結(jie)了(le)(le)幾種(zhong)模型化合(he)物的(de)結(jie)果。

　　吸(xi)附(fu)(fu)(fu)結(jie)果(guo)表明，具有多環(huan)芳(fang)族骨(gu)架結(jie)構(gou)的(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)親和(he)力主(zhu)要(yao)受芳(fang)環(huan)與活性(xing)炭圖形結(jie)構(gou)之間(jian)的(de)(de)影響π-π控制分(fen)散相互作(zuo)用。另外，電子(zi)(zi)給體 - 受體機制對含硫原子(zi)(zi)的(de)(de)分(fen)子(zi)(zi)也起(qi)著(zhu)(zhu)重要(yao)作(zuo)用。此外，為了有效吸(xi)附(fu)(fu)(fu)大(da)分(fen)子(zi)(zi)，吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)孔(kong)徑不(bu)僅應大(da)于吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑的(de)(de)臨界直徑，而且應足(zu)夠寬，以減少(shao)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)過程中的(de)(de)擴散動力阻(zu)力處理。根(gen)據(ju)這項研究(jiu)，可以得出結(jie)論，幾種吸(xi)附(fu)(fu)(fu)選擇性(xing)萘順序增(zeng)加< 二苯并吡啶(ding)二苯。主(zhu)要(yao)是由于分(fen)子(zi)(zi)直徑與吸(xi)附(fu)(fu)(fu)機理的(de)(de)結(jie)構(gou)、相似性(xing)，PASHs與多環(huan)芳(fang)烴的(de)(de)競爭吸(xi)附(fu)(fu)(fu)PAHs的(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)量顯著(zhu)(zhu)降低。