活性炭涂層電(dian)極去除粉塵

　　除空氣(qi)環境(jing)中的(de)顆粒物外，還有二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)氮、一氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳、二氧(yang)(yang)化(hua)(hua)碳、碳氫化(hua)(hua)合物、硫氧(yang)(yang)化(hua)(hua)物、臭氧(yang)(yang)等各種(zhong)污(wu)染(ran)物。這(zhe)些(xie)問題主要來自車輛廢(fei)氣(qi)。這(zhe)些(xie)污(wu)染(ran)物對身(shen)體有害。

　　此(ci)外，靜(jing)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)是指主要(yao)用(yong)于上述空(kong)氣污(wu)染物處(chu)(chu)理(li)顆(ke)粒物的(de)(de)空(kong)氣污(wu)染防治設施，包括靜(jing)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)。基于重力的(de)(de)除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)可(ke)以(yi)(yi)用(yong)重力捕捉灰(hui)塵(chen)(chen)(chen)(chen)。雖然不適合去除(chu)較(jiao)小的(de)(de)顆(ke)粒，但以(yi)(yi)較(jiao)低(di)的(de)(de)操作成(cheng)本去除(chu)較(jiao)大(da)的(de)(de)顆(ke)粒顯示出良好的(de)(de)效(xiao)率。靜(jing)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)比其他技(ji)(ji)術(shu)(如過濾除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)、重力除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和離(li)心除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen))更有效(xiao)，即使(shi)是直徑(jing)較(jiao)小的(de)(de)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)。但有缺點(dian)： 灰(hui)塵(chen)(chen)(chen)(chen)收集(ji)需要(yao)高能量，獨立使(shi)用(yong)靜(jing)電系統很難(nan)去除(chu)氣體(ti)物質。此(ci)外，它還(huan)產生(sheng)氮氧化物電暈(yun)放電，可(ke)產生(sheng)被稱為有害氣體(ti)物質。為了避免(mian)這一缺點(dian)，濕式靜(jing)電除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技(ji)(ji)術(shu)已經開發出來，但也存(cun)在清(qing)潔水滴(di)、除(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)板上形成(cheng)干(gan)斑、清(qing)潔水處(chu)(chu)理(li)廢水等問(wen)題 。

　　本文介紹了(le)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(yong)(AC)涂層電(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)系統(tong)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)具(ju)有內部比(bi)表面(mian)積(ji)(ji)大、吸收能(neng)力(li)高的(de)(de)(de)(de)特點(dian)。由于(yu)其多孔(kong)性(xing)優點(dian)，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)被廣泛用(yong)(yong)于(yu)吸收污染物。基于(yu)雙電(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)(de)高比(bi)表面(mian)積(ji)(ji)(EDLC)許多研究(jiu)已經被用(yong)(yong)于(yu)使(shi)(shi)用(yong)(yong)。EDLC是指在固體電(dian)(dian)(dian)極和電(dian)(dian)(dian)解質之(zhi)間產生(sheng)(sheng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)雙層中積(ji)(ji)累電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)裝置(zhi)。雖然其能(neng)量(liang)密度(du)低(di)于(yu)電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)密度(du)，但快速充放可(ke)以產生(sheng)(sheng)優異的(de)(de)(de)(de)功率(lv)(lv)密度(du)特性(xing)來(lai)加載即時電(dian)(dian)(dian)源(yuan)。據認為，使(shi)(shi)用(yong)(yong)具(ju)有高密度(du)電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)電(dian)(dian)(dian)極可(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)到預期的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)效率(lv)(lv)，從(cong)而耐受有效的(de)(de)(de)(de)能(neng)量(liang)使(shi)(shi)用(yong)(yong)，防止氮氧(yang)化物的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)(sheng)。

　　考慮到活性炭吸收空氣中(zhong)污染物的(de)(de)特性，在(zai)靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵過程中(zhong)被認為(wei)非(fei)常適合除(chu)塵和(he)單(dan)一工藝去除(chu)氣體(ti)(ti)物質。此外，引入重力裝置(zhi)補充因無電(dian)(dian)(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)(dian)(dian)而降(jiang)低除(chu)塵效率(lv)。將活(huo)性炭材料涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極引入靜電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)塵過程，確定(ding)除(chu)塵效率(lv)，去除(chu)氣體(ti)(ti)物質。為(wei)此，將活(huo)性炭涂在(zai)鋁(lv)板上作為(wei)導體(ti)(ti)制造電(dian)(dian)(dian)(dian)極。然后，根據各種電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和(he)不(bu)同數量板的(de)(de)條件(jian)，確定(ding)活(huo)性炭涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)消除(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻和(he)除(chu)塵效率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于(yu)活性(xing)炭(tan)含有大量的(de)金(jin)屬離(li)(li)(li)子(zi)，當電(dian)(dian)(dian)流應用(yong)于(yu)活性(xing)炭(tan)涂層電(dian)(dian)(dian)極時，可能會發生(sheng)電(dian)(dian)(dian)阻。預處(chu)理活性(xing)炭(tan)以防(fang)止電(dian)(dian)(dian)阻，用(yong)酸溶液(ye)清洗(xi)以去(qu)除任何(he)金(jin)屬離(li)(li)(li)子(zi)。活性(xing)炭(tan)用(yong)100℃用(yong)沸水洗(xi)凈，然后用(yong)沸鹽酸溶液(ye)(0.1N)洗(xi)滌3次。用(yong)酸處(chu)理后，用(yong)蒸餾水清洗(xi)干燥。通過(guo)電(dian)(dian)(dian)感耦合等離(li)(li)(li)子(zi)體(ti)取酸洗(xi)清液(ye)(ICP)金(jin)屬離(li)(li)(li)子(zi)含量分析鑒(jian)定(ding)。

　　活性(xing)(xing)炭(tan)平板電(dian)極涂(tu)料包括活性(xing)(xing)炭(tan)、黑碳(tan)和(he)(he)聚醋酸(suan)乙烯酯(PVAc)。將酸(suan)處理活性(xing)(xing)炭(tan)與黑碳(tan)混合，降低電(dian)阻(zu)，然(ran)后添加PVAc支撐(cheng)電(dian)極表(biao)面(mian)的涂(tu)層(ceng)(ceng)。黑碳(tan)和(he)(he)活性(xing)(xing)炭(tan)PVAc混合比(bi)來自(zi)以前的研究(jiu)。將甲醇(chun)注(zhu)入活性(xing)(xing)炭(tan)混合物(wu)中，以確保電(dian)極表(biao)面(mian)涂(tu)層(ceng)(ceng)均勻，防止其去(qu)除。甲醇(chun)注(zhu)入量通過試驗評估溶解(jie)三種(zhong)材料，對涂(tu)層(ceng)(ceng)程(cheng)序無(wu)負面(mian)影響。將活性(xing)(xing)炭(tan)和(he)(he)活性(xing)(xing)炭(tan)作(zuo)為(wei)電(dian)極的內部比(bi)表(biao)面(mian)積進行測量和(he)(he)比(bi)較(jiao)。

　　活性(xing)炭集塵性(xing)能測試(shi)結果

　　當引入活(huo)性(xing)炭(tan)涂(tu)層電(dian)極(ji)時，補充現有的靜(jing)電(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技術。金屬離子(zi)通過活(huo)性(xing)炭(tan)預處理去(qu)(qu)除(chu)，比表(biao)面積增(zeng)加。確(que)定活(huo)性(xing)炭(tan)，黑(hei)碳(tan)，PVAc與甲醇對活(huo)性(xing)炭(tan)平板電(dian)極(ji)涂(tu)層材料的*佳混(hun)合比，然后制作(zuo)電(dian)極(ji)。氣(qi)體去(qu)(qu)除(chu)和除(chu)塵(chen)(chen)實(shi)驗采用制造電(dian)極(ji)進行。在間歇(xie)性(xing)氣(qi)體去(qu)(qu)除(chu)實(shi)驗中(zhong)，在前(qian)10秒內輕松去(qu)(qu)除(chu)高(gao)(gao)濃度NH3和H 2S氣(qi)體。隨(sui)著時間的推移(yi)，反應速率下(xia)降。在集塵(chen)(chen)研究中(zhong)，確(que)認高(gao)(gao)電(dian)壓(ya)(10kV而不(bu)是5kV)在這(zhe)種情況下(xia)進行除(chu)塵(chen)(chen)是有益的，當施加更多(duo)的電(dian)極(ji)時，除(chu)塵(chen)(chen)效率就會(hui)提高(gao)(gao)。除(chu)塵(chen)(chen)量高(gao)(gao)達(da)90%，進水粉(fen)塵(chen)(chen)濃度高(gao)(gao)(3000-4000微克/米(mi)3)，即使(shi)收集高(gao)(gao)濃度粉(fen)塵(chen)(chen)，也表(biao)現出有前(qian)途的性(xing)能(neng)。