活性炭涂(tu)層電極(ji)去除粉(fen)塵

　　除(chu)空(kong)氣環(huan)境中的顆(ke)粒(li)物(wu)外(wai)，還有(you)(you)二氧(yang)(yang)化(hua)氮(dan)、一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳、二氧(yang)(yang)化(hua)碳、碳氫化(hua)合物(wu)、硫氧(yang)(yang)化(hua)物(wu)、臭氧(yang)(yang)等各(ge)種(zhong)污染物(wu)。這(zhe)些問題主要來自車輛(liang)廢(fei)氣。這(zhe)些污染物(wu)對(dui)身體有(you)(you)害(hai)。

　　此(ci)外，靜(jing)電除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是指主要(yao)用于(yu)上述空氣污(wu)染物處理顆粒(li)物的(de)空氣污(wu)染防治設施(shi)，包(bao)括(kuo)靜(jing)電除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。基于(yu)重力(li)的(de)除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)可以用重力(li)捕捉灰塵(chen)。雖然不適(shi)合去(qu)除(chu)較小的(de)顆粒(li)，但(dan)以較低的(de)操作成本去(qu)除(chu)較大的(de)顆粒(li)顯示(shi)出良好的(de)效率。靜(jing)電除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)比其(qi)他技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(如過(guo)濾除(chu)塵(chen)、重力(li)除(chu)塵(chen)和離心除(chu)塵(chen))更有效，即使(shi)是直(zhi)徑較小的(de)粉(fen)塵(chen)。但(dan)有缺點： 灰塵(chen)收集需(xu)要(yao)高能(neng)量，獨立(li)使(shi)用靜(jing)電系統很難(nan)去(qu)除(chu)氣體(ti)物質(zhi)。此(ci)外，它還產生氮氧化物電暈放電，可產生被稱為(wei)有害氣體(ti)物質(zhi)。為(wei)了避免這一缺點，濕式靜(jing)電除(chu)塵(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)已經(jing)開(kai)發出來(lai)，但(dan)也(ye)存在清潔(jie)水(shui)滴、除(chu)塵(chen)板上形成干(gan)斑、清潔(jie)水(shui)處理廢水(shui)等問題 。

　　本文介(jie)紹了活性(xing)炭的(de)(de)(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(AC)涂層電(dian)極的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)系統。活性(xing)炭具(ju)有內(nei)部比表(biao)面(mian)積大、吸(xi)收(shou)能力高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)特點。由于其多(duo)孔(kong)性(xing)優點，活性(xing)炭被(bei)廣泛用(yong)于吸(xi)收(shou)污(wu)染物。基于雙電(dian)層電(dian)容器的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)比表(biao)面(mian)積(EDLC)許多(duo)研究已經被(bei)用(yong)于使(shi)(shi)用(yong)。EDLC是指在(zai)固體電(dian)極和電(dian)解(jie)質之間產生(sheng)的(de)(de)(de)(de)(de)電(dian)雙層中積累(lei)電(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)裝置。雖然(ran)其能量(liang)密度低于電(dian)池的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)密度，但(dan)快速充放可(ke)以產生(sheng)優異的(de)(de)(de)(de)(de)功率密度特性(xing)來(lai)加(jia)載即時電(dian)源。據認(ren)為，使(shi)(shi)用(yong)具(ju)有高(gao)密度電(dian)荷的(de)(de)(de)(de)(de)活性(xing)炭電(dian)極可(ke)以在(zai)沒有任何電(dian)暈(yun)放電(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)情況下達到預期(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)除(chu)塵(chen)效率，從而耐受有效的(de)(de)(de)(de)(de)能量(liang)使(shi)(shi)用(yong)，防止氮氧化物的(de)(de)(de)(de)(de)產生(sheng)。

　　考慮到活性炭吸收空氣(qi)中污(wu)染物(wu)的(de)特性，在靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)過程中被認為(wei)(wei)非(fei)常(chang)適(shi)合除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)和單(dan)一工(gong)藝去除(chu)(chu)(chu)氣(qi)體(ti)物(wu)質(zhi)。此(ci)外，引入(ru)重力(li)裝(zhuang)置(zhi)補充因(yin)無電(dian)(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)(dian)而降低除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率。將活性炭(tan)材料涂(tu)層電(dian)(dian)(dian)極(ji)引入(ru)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)過程，確(que)定除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率，去除(chu)(chu)(chu)氣(qi)體(ti)物(wu)質(zhi)。為(wei)(wei)此(ci)，將活性炭(tan)涂(tu)在鋁板上作為(wei)(wei)導體(ti)制造(zao)電(dian)(dian)(dian)極(ji)。然(ran)后，根據各種電(dian)(dian)(dian)壓和不同數(shu)量板的(de)條件，確(que)定活性炭(tan)涂(tu)層電(dian)(dian)(dian)極(ji)的(de)消除(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)阻和除(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率。

　　制備活性炭涂層

　　由于(yu)活性炭含有大量的金(jin)屬離(li)(li)子(zi)，當電(dian)流(liu)應用(yong)(yong)于(yu)活性炭涂層(ceng)電(dian)極時，可能(neng)會發生電(dian)阻。預處理活性炭以防止(zhi)電(dian)阻，用(yong)(yong)酸(suan)溶液(ye)清洗(xi)以去除任何金(jin)屬離(li)(li)子(zi)。活性炭用(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)沸水(shui)洗(xi)凈，然后用(yong)(yong)沸鹽酸(suan)溶液(ye)(0.1N)洗(xi)滌3次(ci)。用(yong)(yong)酸(suan)處理后，用(yong)(yong)蒸(zheng)餾水(shui)清洗(xi)干燥。通過電(dian)感耦合(he)等離(li)(li)子(zi)體取酸(suan)洗(xi)清液(ye)(ICP)金(jin)屬離(li)(li)子(zi)含量分析鑒定(ding)。

　　活性(xing)炭平板(ban)電(dian)(dian)極(ji)涂(tu)料(liao)包括活性(xing)炭、黑碳(tan)和(he)(he)聚醋酸乙烯(xi)酯(PVAc)。將(jiang)酸處(chu)理(li)活性(xing)炭與黑碳(tan)混(hun)合，降低(di)電(dian)(dian)阻，然(ran)后添加PVAc支撐電(dian)(dian)極(ji)表(biao)面的涂(tu)層(ceng)(ceng)。黑碳(tan)和(he)(he)活性(xing)炭PVAc混(hun)合比(bi)來自以(yi)前的研究。將(jiang)甲醇注入活性(xing)炭混(hun)合物中，以(yi)確保(bao)電(dian)(dian)極(ji)表(biao)面涂(tu)層(ceng)(ceng)均勻(yun)，防止其去除。甲醇注入量通過(guo)試(shi)驗評估溶解三種材料(liao)，對涂(tu)層(ceng)(ceng)程(cheng)序無負面影響。將(jiang)活性(xing)炭和(he)(he)活性(xing)炭作(zuo)為電(dian)(dian)極(ji)的內部比(bi)表(biao)面積進行測量和(he)(he)比(bi)較。

　　活性炭集塵性能測試(shi)結果

　　當引入活(huo)性(xing)炭涂(tu)層(ceng)電極時，補充(chong)現有的(de)靜電除(chu)(chu)(chu)塵(chen)技術。金屬離(li)子通(tong)過(guo)活(huo)性(xing)炭預處理去除(chu)(chu)(chu)，比(bi)表(biao)面積增加(jia)。確(que)(que)定活(huo)性(xing)炭，黑碳，PVAc與(yu)甲醇對活(huo)性(xing)炭平(ping)板電極涂(tu)層(ceng)材料的(de)*佳(jia)混合比(bi)，然后制作電極。氣體(ti)去除(chu)(chu)(chu)和(he)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)實驗采用(yong)制造電極進行(xing)(xing)。在(zai)間歇性(xing)氣體(ti)去除(chu)(chu)(chu)實驗中，在(zai)前(qian)(qian)10秒內輕松去除(chu)(chu)(chu)高(gao)(gao)濃度NH3和(he)H 2S氣體(ti)。隨著時間的(de)推移(yi)，反應速(su)率(lv)下降。在(zai)集(ji)(ji)塵(chen)研究中，確(que)(que)認高(gao)(gao)電壓(ya)(10kV而不是(shi)5kV)在(zai)這種情況(kuang)下進行(xing)(xing)除(chu)(chu)(chu)塵(chen)是(shi)有益的(de)，當施加(jia)更多的(de)電極時，除(chu)(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)率(lv)就會提高(gao)(gao)。除(chu)(chu)(chu)塵(chen)量高(gao)(gao)達90%，進水粉塵(chen)濃度高(gao)(gao)(3000-4000微克(ke)/米3)，即使收集(ji)(ji)高(gao)(gao)濃度粉塵(chen)，也(ye)表(biao)現出有前(qian)(qian)途的(de)性(xing)能。