活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為什么許(xu)多柴油(you)和其他礦物燃料(liao)需要活性炭脫(tuo)(tuo)硫，因(yin)為現(xian)在已經(jing)實(shi)施了嚴格的(de)(de)規定來規范運輸燃料(liao)的(de)(de)硫含量。柴油(you)機的(de)(de)新規定將S級從400-500左右ppm減少(shao)到(dao)10-15ppm S.近(jin)零硫(NZS)柴油(you)15ppm或更低的(de)(de)柴油(you)燃料(liao)允許(xu)先進的(de)(de)發動(dong)機尾氣凈(jing)化(hua)裝置有效減少(shao)排放和去(qu)除(chu)顆粒物。由于脫(tuo)(tuo)硫過程中的(de)(de)額外要求，煉(lian)油(you)廠的(de)(de)長期經(jing)濟越來越受到(dao)重(zhong)視。

　　雖然(ran)生產超低硫柴油可以很容易地(di)使用(ULSD)，但氧化脫(tuo)硫等替代脫(tuo)硫技(ji)術(ODS)，有機硫化合物種吸附劑的有機硫化合物 廣泛的探索和發展。

　　*近，活性(xing)炭已經被認可(ke)并被廣泛用(yong)作氣相(xiang)和(he)液相(xiang)吸(xi)附(fu)劑中用(yong)于(yu)去(qu)除有(you)機硫(liu)化合物的吸(xi)附(fu)劑，主要是由(you)于(yu)活性(xing)炭擁(yong)有(you)非常高的表(biao)面積，較大的孔體(ti)積和(he)可(ke)調的表(biao)面性(xing)質。然而，選(xuan)擇性(xing)吸(xi)附(fu)技術對脫硫(liu)的競(jing)爭力可(ke)能是多環(huan)芳烴(jing)(PAHs)競(jing)爭吸(xi)附(fu)的強烈(lie)影響。在這一(yi)貢(gong)獻中，我們報告(gao)了活性(xing)炭上多環(huan)芳香族硫(liu)雜環(huan)和(he)多環(huan)芳烴(jing)的吸(xi)附(fu)比較研(yan)究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中使用的所(suo)有活(huo)性炭均為不同前(qian)體材料獲得(de)的活(huo)性炭，包括礦物和纖維材料。使用BET和FTIR表示吸(xi)附前(qian)后的樣(yang)品。使用XRF和總S分析儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析。在固定(ding)床(chuang)吸(xi)附系統中進(jin)(jin)行動態吸(xi)附實驗，允許(xu)樣(yang)品在規定(ding)的時間(jian)間(jian)隔內自動收集。此外，還進(jin)(jin)行了批量吸(xi)附實驗。

　　活性炭參數

　　柴油(you)機和(he)含有芳(fang)烴(jing)和(he)硫化合物(wu)的模(mo)型柴油(you)機在(zai)批(pi)量和(he)流動吸(xi)附(fu)模(mo)式下(xia)吸(xi)附(fu)在(zai)幾種活(huo)性(xing)炭(tan)上(shang)。吸(xi)附(fu)結果表明，吸(xi)附(fu)能力(li)強烈依賴于活(huo)性(xing)炭(tan)的性(xing)質。

　　為了更好地了解吸(xi)附(fu)機(ji)制，進行了工作PASHs和PAHs朗格(ge)繆爾吸(xi)附(fu)等溫(wen)線。從等溫(wen)線估計參數(K L * q m)，其中K L表示吸(xi)附(fu)平衡常數，q m表示*大吸(xi)附(fu)容量。參數(K L * q m)與吸(xi)附(fu)強(qiang)度相(xiang)關(guan)的特征常數反映了每種(zhong)吸(xi)附(fu)劑對(dui)吸(xi)附(fu)劑的親(qin)和力(li)。圖中總結了幾(ji)種(zhong)模(mo)型化合物的結果。

　　吸(xi)附(fu)(fu)結(jie)(jie)果表(biao)明，具有多環(huan)芳(fang)族骨架結(jie)(jie)構(gou)的(de)分(fen)(fen)(fen)子(zi)的(de)吸(xi)附(fu)(fu)親和力(li)主要(yao)受(shou)芳(fang)環(huan)與(yu)活性炭圖形結(jie)(jie)構(gou)之間(jian)的(de)影響(xiang)π-π控制分(fen)(fen)(fen)散(san)相互(hu)作用(yong)。另外，電子(zi)給體(ti) - 受(shou)體(ti)機(ji)制對(dui)含硫原子(zi)的(de)分(fen)(fen)(fen)子(zi)也起著(zhu)重(zhong)要(yao)作用(yong)。此外，為了有效吸(xi)附(fu)(fu)大(da)分(fen)(fen)(fen)子(zi)，吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的(de)孔(kong)徑(jing)(jing)不僅(jin)應大(da)于吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的(de)臨界直(zhi)徑(jing)(jing)，而且應足(zu)夠(gou)寬(kuan)，以(yi)減少吸(xi)附(fu)(fu)過程中的(de)擴散(san)動(dong)力(li)阻(zu)力(li)處(chu)理(li)。根據這項研究，可以(yi)得出結(jie)(jie)論(lun)，幾種吸(xi)附(fu)(fu)選擇性萘順(shun)序(xu)增加< 二(er)(er)苯并吡啶二(er)(er)苯。主要(yao)是(shi)由于分(fen)(fen)(fen)子(zi)直(zhi)徑(jing)(jing)與(yu)吸(xi)附(fu)(fu)機(ji)理(li)的(de)結(jie)(jie)構(gou)、相似(si)性，PASHs與(yu)多環(huan)芳(fang)烴的(de)競爭吸(xi)附(fu)(fu)PAHs的(de)吸(xi)附(fu)(fu)量顯著(zhu)降低。