活性(xing)炭涂層電極去除粉塵

　　除空氣環境中的顆粒物外(wai)，還有二氧(yang)化(hua)(hua)氮、一氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)、二氧(yang)化(hua)(hua)碳(tan)、碳(tan)氫化(hua)(hua)合物、硫氧(yang)化(hua)(hua)物、臭氧(yang)等各種污染(ran)物。這些(xie)(xie)問題(ti)主(zhu)要(yao)來自車輛廢(fei)氣。這些(xie)(xie)污染(ran)物對身體有害。

　　此外，靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術是指主(zhu)要用于上述空氣污染(ran)物(wu)(wu)處(chu)理顆(ke)粒(li)(li)物(wu)(wu)的(de)空氣污染(ran)防(fang)治設施，包括靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術。基于重力的(de)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術可以(yi)用重力捕捉灰(hui)塵。雖然不適合(he)去(qu)除(chu)(chu)(chu)較(jiao)(jiao)小的(de)顆(ke)粒(li)(li)，但(dan)(dan)以(yi)較(jiao)(jiao)低的(de)操作成本去(qu)除(chu)(chu)(chu)較(jiao)(jiao)大的(de)顆(ke)粒(li)(li)顯示出(chu)良好的(de)效(xiao)率。靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術比其(qi)他技(ji)術(如(ru)過濾除(chu)(chu)(chu)塵、重力除(chu)(chu)(chu)塵和(he)離心除(chu)(chu)(chu)塵)更(geng)有效(xiao)，即使是直(zhi)徑較(jiao)(jiao)小的(de)粉塵。但(dan)(dan)有缺(que)點： 灰(hui)塵收集需(xu)要高能量，獨立使用靜(jing)(jing)電(dian)系統很難去(qu)除(chu)(chu)(chu)氣體物(wu)(wu)質。此外，它還產生氮氧化物(wu)(wu)電(dian)暈放電(dian)，可產生被稱為有害氣體物(wu)(wu)質。為了避(bi)免這一缺(que)點，濕式靜(jing)(jing)電(dian)除(chu)(chu)(chu)塵技(ji)術已經(jing)開發出(chu)來，但(dan)(dan)也(ye)存在清(qing)潔水(shui)滴、除(chu)(chu)(chu)塵板上形(xing)成干斑、清(qing)潔水(shui)處(chu)理廢水(shui)等問題 。

　　本文介紹了(le)活(huo)性(xing)(xing)炭的(de)(de)(de)(de)使(shi)用(yong)(AC)涂層電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)系統。活(huo)性(xing)(xing)炭具有(you)內部(bu)比表面(mian)積(ji)大(da)、吸收能力(li)高(gao)(gao)的(de)(de)(de)(de)特(te)點。由于(yu)其多孔(kong)性(xing)(xing)優(you)點，活(huo)性(xing)(xing)炭被廣泛(fan)用(yong)于(yu)吸收污(wu)染(ran)物。基于(yu)雙電(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)容(rong)器的(de)(de)(de)(de)高(gao)(gao)比表面(mian)積(ji)(EDLC)許多研(yan)究已經被用(yong)于(yu)使(shi)用(yong)。EDLC是指在(zai)固體(ti)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)和(he)電(dian)(dian)(dian)解質之(zhi)間產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)雙層中積(ji)累電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)裝置(zhi)。雖(sui)然其能量(liang)密(mi)度(du)低于(yu)電(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)(de)(de)能量(liang)密(mi)度(du)，但快(kuai)速充放(fang)可(ke)以產生(sheng)優(you)異的(de)(de)(de)(de)功(gong)率密(mi)度(du)特(te)性(xing)(xing)來加載即時(shi)電(dian)(dian)(dian)源。據(ju)認為，使(shi)用(yong)具有(you)高(gao)(gao)密(mi)度(du)電(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)(de)活(huo)性(xing)(xing)炭電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)可(ke)以在(zai)沒有(you)任(ren)何電(dian)(dian)(dian)暈放(fang)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)情況下達到預期的(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)效率，從而耐(nai)受有(you)效的(de)(de)(de)(de)能量(liang)使(shi)用(yong)，防止(zhi)氮氧化物的(de)(de)(de)(de)產生(sheng)。

　　考慮到活性炭吸收(shou)空氣中污(wu)染物(wu)的特性(xing)，在靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)過程中被(bei)認(ren)為非常適合除(chu)(chu)塵(chen)和單一工(gong)藝去(qu)除(chu)(chu)氣體物(wu)質。此外，引(yin)入(ru)(ru)重力裝置(zhi)補充因無電暈放電而降低除(chu)(chu)塵(chen)效率。將活性(xing)炭(tan)材料涂(tu)層電極(ji)引(yin)入(ru)(ru)靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)過程，確定(ding)除(chu)(chu)塵(chen)效率，去(qu)除(chu)(chu)氣體物(wu)質。為此，將活性(xing)炭(tan)涂(tu)在鋁板上作(zuo)為導(dao)體制(zhi)造電極(ji)。然后(hou)，根據各種電壓和不同數量(liang)板的條件，確定(ding)活性(xing)炭(tan)涂(tu)層電極(ji)的消除(chu)(chu)電阻和除(chu)(chu)塵(chen)效率。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性炭含(han)有大量的金屬(shu)離子，當電(dian)流應用(yong)于活性炭涂(tu)層電(dian)極時(shi)，可(ke)能會(hui)發生電(dian)阻。預處理活性炭以(yi)防止電(dian)阻，用(yong)酸(suan)溶(rong)液清(qing)洗(xi)(xi)(xi)以(yi)去除(chu)任(ren)何金屬(shu)離子。活性炭用(yong)100℃用(yong)沸水洗(xi)(xi)(xi)凈，然(ran)后用(yong)沸鹽酸(suan)溶(rong)液(0.1N)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)3次。用(yong)酸(suan)處理后，用(yong)蒸餾水清(qing)洗(xi)(xi)(xi)干燥(zao)。通過電(dian)感耦合等(deng)離子體(ti)取酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)清(qing)液(ICP)金屬(shu)離子含(han)量分析鑒定。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)平板(ban)電(dian)極涂(tu)料(liao)包括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)、黑(hei)碳(tan)和聚醋(cu)酸乙烯(xi)酯(PVAc)。將(jiang)酸處(chu)理活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)與黑(hei)碳(tan)混合(he)，降低電(dian)阻(zu)，然后(hou)添加(jia)PVAc支撐電(dian)極表面(mian)的(de)涂(tu)層。黑(hei)碳(tan)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)PVAc混合(he)比(bi)來自(zi)以(yi)前的(de)研(yan)究。將(jiang)甲醇(chun)注入活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)混合(he)物中，以(yi)確(que)保電(dian)極表面(mian)涂(tu)層均勻，防止其去(qu)除。甲醇(chun)注入量通過試(shi)驗評(ping)估(gu)溶(rong)解三種材(cai)料(liao)，對涂(tu)層程序無負面(mian)影響(xiang)。將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)作為(wei)電(dian)極的(de)內部(bu)比(bi)表面(mian)積進行測量和比(bi)較。

　　活性炭集塵性能測試結果

　　當引入活性(xing)(xing)炭涂(tu)層(ceng)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)時(shi)(shi)，補充現有的靜(jing)電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。金屬離子通過活性(xing)(xing)炭預處理去除(chu)(chu)，比表(biao)面積增加。確定活性(xing)(xing)炭，黑碳，PVAc與甲醇對活性(xing)(xing)炭平板電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)涂(tu)層(ceng)材料的*佳混合比，然后制(zhi)作(zuo)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)。氣體去除(chu)(chu)和(he)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)實(shi)驗(yan)(yan)采用(yong)制(zhi)造電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)進行(xing)(xing)。在(zai)(zai)(zai)間(jian)歇性(xing)(xing)氣體去除(chu)(chu)實(shi)驗(yan)(yan)中，在(zai)(zai)(zai)前10秒(miao)內輕松去除(chu)(chu)高(gao)(gao)濃(nong)度(du)NH3和(he)H 2S氣體。隨著時(shi)(shi)間(jian)的推移，反應速率下降。在(zai)(zai)(zai)集(ji)塵(chen)(chen)研究中，確認高(gao)(gao)電(dian)(dian)(dian)壓(ya)(10kV而不是5kV)在(zai)(zai)(zai)這種情況下進行(xing)(xing)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)是有益的，當施加更多的電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)時(shi)(shi)，除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率就會提高(gao)(gao)。除(chu)(chu)塵(chen)(chen)量高(gao)(gao)達90%，進水粉塵(chen)(chen)濃(nong)度(du)高(gao)(gao)(3000-4000微(wei)克/米3)，即使收集(ji)高(gao)(gao)濃(nong)度(du)粉塵(chen)(chen)，也表(biao)現出有前途的性(xing)(xing)能(neng)。