活性(xing)炭涂(tu)層電極去(qu)除粉塵(chen)

　　除空氣(qi)環境(jing)中的顆粒物(wu)外，還有(you)二氧化(hua)(hua)氮、一氧化(hua)(hua)碳(tan)、二氧化(hua)(hua)碳(tan)、碳(tan)氫化(hua)(hua)合物(wu)、硫氧化(hua)(hua)物(wu)、臭氧等各種(zhong)污染(ran)物(wu)。這(zhe)些(xie)(xie)問題主要來自(zi)車輛(liang)廢氣(qi)。這(zhe)些(xie)(xie)污染(ran)物(wu)對身體有(you)害。

　　此(ci)外，靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)是指主要(yao)用于上(shang)述空氣(qi)(qi)污染(ran)物處(chu)理(li)顆(ke)粒物的(de)空氣(qi)(qi)污染(ran)防治設施，包括靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)。基(ji)于重力的(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)可以用重力捕(bu)捉(zhuo)灰(hui)塵(chen)(chen)(chen)。雖然不適合(he)去(qu)除(chu)較(jiao)小的(de)顆(ke)粒，但(dan)(dan)以較(jiao)低的(de)操作成本去(qu)除(chu)較(jiao)大的(de)顆(ke)粒顯示(shi)出(chu)良好的(de)效(xiao)(xiao)率(lv)。靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)比其他技(ji)術(shu)(shu)(如(ru)過濾除(chu)塵(chen)(chen)(chen)、重力除(chu)塵(chen)(chen)(chen)和離心除(chu)塵(chen)(chen)(chen))更有(you)效(xiao)(xiao)，即使是直徑較(jiao)小的(de)粉塵(chen)(chen)(chen)。但(dan)(dan)有(you)缺點： 灰(hui)塵(chen)(chen)(chen)收(shou)集需要(yao)高能量(liang)，獨(du)立使用靜(jing)(jing)電(dian)系(xi)統很難去(qu)除(chu)氣(qi)(qi)體(ti)物質。此(ci)外，它(ta)還(huan)產生氮(dan)氧化物電(dian)暈放電(dian)，可產生被稱為(wei)有(you)害氣(qi)(qi)體(ti)物質。為(wei)了避免這一缺點，濕(shi)式(shi)靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)已(yi)經(jing)開發出(chu)來，但(dan)(dan)也存在清(qing)潔水滴、除(chu)塵(chen)(chen)(chen)板(ban)上(shang)形成干斑、清(qing)潔水處(chu)理(li)廢水等(deng)問題 。

　　本文介(jie)紹(shao)了活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(AC)涂層電(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)(de)(de)(de)除塵系(xi)統。活(huo)性(xing)炭(tan)具(ju)有內(nei)部(bu)比表面積(ji)大、吸收能力高的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。由于其多孔性(xing)優(you)點(dian)，活(huo)性(xing)炭(tan)被廣泛用于吸收污(wu)染物(wu)。基于雙(shuang)電(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)(de)高比表面積(ji)(EDLC)許多研究(jiu)已經被用于使(shi)(shi)用。EDLC是(shi)指在固體電(dian)(dian)(dian)極(ji)和電(dian)(dian)(dian)解質之間產(chan)(chan)生的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)雙(shuang)層中積(ji)累電(dian)(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)裝置。雖然(ran)其能量(liang)密(mi)度低于電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)能量(liang)密(mi)度，但快(kuai)速充放可(ke)以產(chan)(chan)生優(you)異的(de)(de)(de)(de)功率密(mi)度特性(xing)來(lai)加載即時電(dian)(dian)(dian)源。據認為，使(shi)(shi)用具(ju)有高密(mi)度電(dian)(dian)(dian)荷(he)的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)可(ke)以在沒有任何電(dian)(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)情況下達(da)到預(yu)期的(de)(de)(de)(de)除塵效(xiao)率，從而耐受有效(xiao)的(de)(de)(de)(de)能量(liang)使(shi)(shi)用，防止氮氧(yang)化(hua)物(wu)的(de)(de)(de)(de)產(chan)(chan)生。

　　考慮到活性炭吸收空(kong)氣中污染物(wu)的(de)(de)特性(xing)，在(zai)靜電(dian)除(chu)塵過(guo)程中被認為非常適合除(chu)塵和(he)(he)單(dan)一工藝去(qu)除(chu)氣體(ti)物(wu)質。此外，引入(ru)重力裝置(zhi)補(bu)充因無電(dian)暈放電(dian)而降低除(chu)塵效率(lv)。將活性(xing)炭材料(liao)涂層電(dian)極引入(ru)靜電(dian)除(chu)塵過(guo)程，確(que)定(ding)除(chu)塵效率(lv)，去(qu)除(chu)氣體(ti)物(wu)質。為此，將活性(xing)炭涂在(zai)鋁板(ban)上作為導(dao)體(ti)制造(zao)電(dian)極。然后，根據各種電(dian)壓(ya)和(he)(he)不(bu)同數量板(ban)的(de)(de)條件，確(que)定(ding)活性(xing)炭涂層電(dian)極的(de)(de)消除(chu)電(dian)阻(zu)和(he)(he)除(chu)塵效率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于活(huo)(huo)性(xing)炭含有大(da)量的(de)金屬離(li)子，當電流應用(yong)于活(huo)(huo)性(xing)炭涂(tu)層電極時，可能會發生電阻(zu)。預處理(li)活(huo)(huo)性(xing)炭以(yi)防(fang)止電阻(zu)，用(yong)酸溶(rong)液清洗(xi)以(yi)去除任何金屬離(li)子。活(huo)(huo)性(xing)炭用(yong)100℃用(yong)沸水洗(xi)凈，然后(hou)用(yong)沸鹽(yan)酸溶(rong)液(0.1N)洗(xi)滌3次(ci)。用(yong)酸處理(li)后(hou)，用(yong)蒸餾水清洗(xi)干燥(zao)。通過(guo)電感耦(ou)合等離(li)子體取酸洗(xi)清液(ICP)金屬離(li)子含量分析鑒定。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭平板電(dian)極(ji)涂(tu)(tu)料包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭、黑碳(tan)(tan)和聚醋酸(suan)乙烯酯(zhi)(PVAc)。將酸(suan)處理活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭與黑碳(tan)(tan)混(hun)(hun)合(he)，降低電(dian)阻，然(ran)后(hou)添加PVAc支(zhi)撐電(dian)極(ji)表面的(de)涂(tu)(tu)層。黑碳(tan)(tan)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭PVAc混(hun)(hun)合(he)比(bi)(bi)來(lai)自以前的(de)研究。將甲醇注入(ru)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭混(hun)(hun)合(he)物中，以確保電(dian)極(ji)表面涂(tu)(tu)層均勻，防(fang)止其去除。甲醇注入(ru)量通過試驗評(ping)估(gu)溶解(jie)三(san)種材料，對(dui)涂(tu)(tu)層程序無負面影響(xiang)。將活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭作為電(dian)極(ji)的(de)內部(bu)比(bi)(bi)表面積進行測量和比(bi)(bi)較。

　　活性(xing)炭(tan)集塵性(xing)能測試結果

　　當引(yin)入活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)涂層(ceng)電(dian)(dian)極(ji)時(shi)(shi)，補(bu)充現有(you)的(de)(de)靜電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。金屬離子通(tong)過活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)預處(chu)理(li)去除(chu)，比表面積(ji)增(zeng)加(jia)。確定活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)，黑碳(tan)，PVAc與甲(jia)醇對活(huo)性(xing)(xing)炭(tan)(tan)平板電(dian)(dian)極(ji)涂層(ceng)材(cai)料的(de)(de)*佳混合(he)比，然后制(zhi)作電(dian)(dian)極(ji)。氣(qi)(qi)體(ti)去除(chu)和(he)(he)除(chu)塵(chen)(chen)實驗采(cai)用(yong)制(zhi)造電(dian)(dian)極(ji)進行。在(zai)間歇性(xing)(xing)氣(qi)(qi)體(ti)去除(chu)實驗中，在(zai)前(qian)10秒內(nei)輕松(song)去除(chu)高(gao)(gao)濃(nong)(nong)度(du)(du)NH3和(he)(he)H 2S氣(qi)(qi)體(ti)。隨著時(shi)(shi)間的(de)(de)推移，反應(ying)速率下降。在(zai)集塵(chen)(chen)研究中，確認高(gao)(gao)電(dian)(dian)壓(10kV而不是(shi)5kV)在(zai)這種情況下進行除(chu)塵(chen)(chen)是(shi)有(you)益的(de)(de)，當施加(jia)更多的(de)(de)電(dian)(dian)極(ji)時(shi)(shi)，除(chu)塵(chen)(chen)效率就會提高(gao)(gao)。除(chu)塵(chen)(chen)量(liang)高(gao)(gao)達90%，進水(shui)粉塵(chen)(chen)濃(nong)(nong)度(du)(du)高(gao)(gao)(3000-4000微(wei)克/米3)，即使(shi)收集高(gao)(gao)濃(nong)(nong)度(du)(du)粉塵(chen)(chen)，也(ye)表現出有(you)前(qian)途的(de)(de)性(xing)(xing)能。