活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為什么許多柴油(you)和(he)其他(ta)礦物(wu)燃(ran)料(liao)需要(yao)(yao)活性(xing)炭脫(tuo)硫(liu)，因為現(xian)在已經實施了嚴格的(de)(de)(de)規(gui)(gui)定(ding)來規(gui)(gui)范(fan)運輸燃(ran)料(liao)的(de)(de)(de)硫(liu)含量。柴油(you)機(ji)的(de)(de)(de)新(xin)規(gui)(gui)定(ding)將S級從400-500左右ppm減少到10-15ppm S.近零硫(liu)(NZS)柴油(you)15ppm或更(geng)低的(de)(de)(de)柴油(you)燃(ran)料(liao)允許先進(jin)的(de)(de)(de)發(fa)動機(ji)尾氣凈化裝置(zhi)有效減少排(pai)放和(he)去除顆(ke)粒物(wu)。由于脫(tuo)硫(liu)過程中的(de)(de)(de)額外要(yao)(yao)求(qiu)，煉油(you)廠(chang)的(de)(de)(de)長期經濟越來越受到重視。

　　雖然(ran)生產超低硫(liu)柴油可以很容(rong)易地使用(ULSD)，但氧化脫硫(liu)等替代脫硫(liu)技術(shu)(ODS)，有(you)機硫(liu)化合物種吸(xi)附劑(ji)的有(you)機硫(liu)化合物 廣(guang)泛(fan)的探索和發展。

　　*近，活性(xing)(xing)炭已經被認可(ke)并被廣泛用(yong)作氣(qi)相和(he)液相吸附(fu)劑中(zhong)用(yong)于去除有(you)機(ji)硫化合(he)物的(de)吸附(fu)劑，主要是(shi)由于活性(xing)(xing)炭擁有(you)非常(chang)高的(de)表面積，較大的(de)孔(kong)體積和(he)可(ke)調的(de)表面性(xing)(xing)質。然而，選擇性(xing)(xing)吸附(fu)技術對脫硫的(de)競爭力可(ke)能(neng)是(shi)多環芳(fang)烴(jing)(PAHs)競爭吸附(fu)的(de)強烈影響。在(zai)這一貢獻中(zhong)，我們報告了活性(xing)(xing)炭上多環芳(fang)香族硫雜環和(he)多環芳(fang)烴(jing)的(de)吸附(fu)比較研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本(ben)研究中使用(yong)的所有活性炭(tan)均(jun)為不同前體(ti)材料(liao)獲得的活性炭(tan)，包括礦(kuang)物和纖維材料(liao)。使用(yong)BET和FTIR表示吸附(fu)前后的樣品。使用(yong)XRF和總S分析儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析。在(zai)固(gu)定床吸附(fu)系統中進(jin)行(xing)動態(tai)吸附(fu)實(shi)驗(yan)，允許樣品在(zai)規定的時(shi)間間隔內自動收集。此外，還進(jin)行(xing)了(le)批量吸附(fu)實(shi)驗(yan)。

　　活性炭參數

　　柴油機和(he)含(han)有芳(fang)烴和(he)硫化合物(wu)的模型(xing)柴油機在(zai)(zai)批量和(he)流動吸附(fu)模式下吸附(fu)在(zai)(zai)幾種活(huo)性炭(tan)上。吸附(fu)結果(guo)表明(ming)，吸附(fu)能力強烈依賴于活(huo)性炭(tan)的性質。

　　為了(le)更好地了(le)解吸(xi)(xi)附(fu)(fu)機(ji)制，進(jin)行(xing)了(le)工作PASHs和PAHs朗格(ge)繆(mou)爾吸(xi)(xi)附(fu)(fu)等(deng)溫線。從(cong)等(deng)溫線估計參數(shu)(K L * q m)，其中(zhong)K L表示吸(xi)(xi)附(fu)(fu)平衡(heng)常數(shu)，q m表示*大吸(xi)(xi)附(fu)(fu)容量。參數(shu)(K L * q m)與(yu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)強度相關的(de)特征(zheng)常數(shu)反映(ying)了(le)每(mei)種(zhong)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)對吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的(de)親(qin)和力。圖(tu)中(zhong)總結(jie)了(le)幾種(zhong)模(mo)型化(hua)合物的(de)結(jie)果(guo)。

　　吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)結(jie)(jie)果表明，具有(you)(you)多環(huan)(huan)芳族(zu)骨架結(jie)(jie)構的(de)(de)(de)(de)分子的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)親和力(li)主要受芳環(huan)(huan)與(yu)活性炭(tan)圖形(xing)結(jie)(jie)構之間(jian)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響π-π控制分散相(xiang)互作(zuo)用(yong)。另外，電(dian)子給體 - 受體機制對含硫原子的(de)(de)(de)(de)分子也起著重要作(zuo)用(yong)。此外，為了有(you)(you)效吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)大(da)分子，吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)孔徑不(bu)僅應(ying)大(da)于(yu)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)劑(ji)的(de)(de)(de)(de)臨界直徑，而且(qie)應(ying)足(zu)夠寬，以(yi)減少吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)過程中的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散動力(li)阻力(li)處理。根據這項研究(jiu)，可以(yi)得出(chu)結(jie)(jie)論(lun)，幾種吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)選擇(ze)性萘順序增加< 二(er)苯并吡啶二(er)苯。主要是由于(yu)分子直徑與(yu)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)機理的(de)(de)(de)(de)結(jie)(jie)構、相(xiang)似性，PASHs與(yu)多環(huan)(huan)芳烴(jing)的(de)(de)(de)(de)競爭吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)PAHs的(de)(de)(de)(de)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)(fu)量顯著降(jiang)低。