活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為(wei)什(shen)么許多柴油(you)(you)和其他礦(kuang)物燃料(liao)(liao)需要(yao)活(huo)性炭脫(tuo)硫，因為(wei)現在已經實施了嚴格(ge)的(de)規定(ding)(ding)來規范運輸(shu)燃料(liao)(liao)的(de)硫含量。柴油(you)(you)機的(de)新規定(ding)(ding)將S級從400-500左右ppm減少(shao)到10-15ppm S.近零(ling)硫(NZS)柴油(you)(you)15ppm或更低的(de)柴油(you)(you)燃料(liao)(liao)允許先進(jin)的(de)發(fa)動機尾氣凈化裝置有效減少(shao)排放和去(qu)除顆粒物。由于脫(tuo)硫過程中的(de)額外要(yao)求(qiu)，煉油(you)(you)廠的(de)長期經濟越來越受(shou)到重視。

　　雖然生(sheng)產超(chao)低硫柴油可以(yi)很容易(yi)地使用(ULSD)，但氧化脫硫等替代脫硫技術(ODS)，有(you)機(ji)硫化合(he)物(wu)種吸(xi)附劑的(de)(de)有(you)機(ji)硫化合(he)物(wu) 廣泛的(de)(de)探索和發展。

　　*近，活性(xing)炭(tan)已經被認可(ke)并被廣泛用作氣相(xiang)和液(ye)相(xiang)吸附(fu)劑(ji)中(zhong)用于去(qu)除(chu)有(you)機硫化合物的(de)(de)吸附(fu)劑(ji)，主要是由于活性(xing)炭(tan)擁有(you)非常高的(de)(de)表面積，較(jiao)大的(de)(de)孔體積和可(ke)調的(de)(de)表面性(xing)質(zhi)。然而，選擇性(xing)吸附(fu)技術對脫硫的(de)(de)競爭力可(ke)能(neng)是多(duo)(duo)環(huan)芳烴(jing)(PAHs)競爭吸附(fu)的(de)(de)強烈影響(xiang)。在這(zhe)一貢獻中(zhong)，我們報告(gao)了(le)活性(xing)炭(tan)上多(duo)(duo)環(huan)芳香族硫雜(za)環(huan)和多(duo)(duo)環(huan)芳烴(jing)的(de)(de)吸附(fu)比較(jiao)研(yan)究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本(ben)研究中使(shi)用的(de)所有活性炭均為(wei)不(bu)同前(qian)體(ti)材(cai)料獲得(de)的(de)活性炭，包括(kuo)礦物和(he)纖維材(cai)料。使(shi)用BET和(he)FTIR表(biao)示吸附(fu)前(qian)后的(de)樣(yang)品。使(shi)用XRF和(he)總S分(fen)析儀(yi)(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分(fen)析。在固(gu)定床吸附(fu)系統中進(jin)(jin)行(xing)動態吸附(fu)實驗(yan)，允許樣(yang)品在規定的(de)時間間隔內自動收集。此(ci)外，還進(jin)(jin)行(xing)了批量(liang)吸附(fu)實驗(yan)。

　　活性炭參數

　　柴(chai)油機(ji)和(he)含(han)有芳烴(jing)和(he)硫化合物的模型柴(chai)油機(ji)在批(pi)量(liang)和(he)流動吸(xi)附(fu)(fu)模式(shi)下吸(xi)附(fu)(fu)在幾種活性(xing)炭上。吸(xi)附(fu)(fu)結果表明，吸(xi)附(fu)(fu)能力強(qiang)烈依賴于活性(xing)炭的性(xing)質。

　　為(wei)了(le)(le)(le)更好(hao)地了(le)(le)(le)解吸(xi)附(fu)機(ji)制，進行了(le)(le)(le)工作(zuo)PASHs和PAHs朗格(ge)繆爾吸(xi)附(fu)等溫線(xian)(xian)。從等溫線(xian)(xian)估計參數(shu)(K L * q m)，其中(zhong)K L表(biao)示吸(xi)附(fu)平衡常數(shu)，q m表(biao)示*大(da)吸(xi)附(fu)容(rong)量(liang)。參數(shu)(K L * q m)與吸(xi)附(fu)強度相關的特征常數(shu)反(fan)映了(le)(le)(le)每種(zhong)吸(xi)附(fu)劑對吸(xi)附(fu)劑的親和力。圖(tu)中(zhong)總結了(le)(le)(le)幾(ji)種(zhong)模型化合(he)物的結果。

　　吸(xi)(xi)附(fu)結(jie)果表明，具(ju)有多環(huan)芳族骨架結(jie)構(gou)的(de)分子(zi)的(de)吸(xi)(xi)附(fu)親和(he)力(li)主(zhu)要(yao)受芳環(huan)與活性(xing)炭(tan)圖形結(jie)構(gou)之間的(de)影響π-π控制(zhi)分散相互(hu)作(zuo)用。另外(wai)，電子(zi)給體 - 受體機制(zhi)對含硫原子(zi)的(de)分子(zi)也起著重(zhong)要(yao)作(zuo)用。此外(wai)，為了有效吸(xi)(xi)附(fu)大(da)分子(zi)，吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)的(de)孔徑不僅應大(da)于(yu)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)的(de)臨(lin)界直徑，而且應足(zu)夠寬，以減少吸(xi)(xi)附(fu)過程(cheng)中(zhong)的(de)擴散動力(li)阻力(li)處理(li)。根(gen)據這(zhe)項研究，可以得出(chu)結(jie)論(lun)，幾種吸(xi)(xi)附(fu)選(xuan)擇性(xing)萘順序增(zeng)加< 二苯(ben)并吡啶(ding)二苯(ben)。主(zhu)要(yao)是(shi)由于(yu)分子(zi)直徑與吸(xi)(xi)附(fu)機理(li)的(de)結(jie)構(gou)、相似性(xing)，PASHs與多環(huan)芳烴的(de)競(jing)爭吸(xi)(xi)附(fu)PAHs的(de)吸(xi)(xi)附(fu)量顯著降低。