活性炭涂層電極去除(chu)粉(fen)塵

　　除空氣(qi)環境中的顆粒物外，還有(you)二(er)氧化氮、一氧化碳(tan)、二(er)氧化碳(tan)、碳(tan)氫化合物、硫氧化物、臭氧等各種(zhong)污染物。這(zhe)些(xie)問題主要(yao)來自車輛廢氣(qi)。這(zhe)些(xie)污染物對身(shen)體(ti)有(you)害。

　　此外，靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除塵技(ji)術(shu)是指主(zhu)要(yao)用(yong)于上(shang)述空(kong)氣污染物處理顆(ke)粒(li)物的(de)空(kong)氣污染防治(zhi)設施(shi)，包括靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除塵技(ji)術(shu)。基于重力的(de)除塵技(ji)術(shu)可以用(yong)重力捕捉灰(hui)塵。雖(sui)然(ran)不(bu)適合去除較小(xiao)的(de)顆(ke)粒(li)，但以較低(di)的(de)操作(zuo)成本(ben)去除較大(da)的(de)顆(ke)粒(li)顯(xian)示出良(liang)好的(de)效率(lv)。靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除塵技(ji)術(shu)比其他(ta)技(ji)術(shu)(如過濾除塵、重力除塵和離心除塵)更有效，即使是直徑較小(xiao)的(de)粉塵。但有缺(que)點： 灰(hui)塵收集需要(yao)高能量，獨立使用(yong)靜(jing)(jing)電(dian)(dian)系統很難去除氣體(ti)物質。此外，它(ta)還產生(sheng)氮氧化(hua)物電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)，可產生(sheng)被稱為有害氣體(ti)物質。為了避免這(zhe)一(yi)缺(que)點，濕式靜(jing)(jing)電(dian)(dian)除塵技(ji)術(shu)已經開(kai)發出來(lai)，但也存在(zai)清潔(jie)水滴、除塵板上(shang)形成干斑、清潔(jie)水處理廢水等問題 。

　　本(ben)文介紹了活(huo)性(xing)炭的(de)(de)(de)使(shi)(shi)用(yong)(AC)涂層(ceng)電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)系統。活(huo)性(xing)炭具(ju)有內部比表(biao)面積大、吸(xi)收能(neng)力(li)高(gao)的(de)(de)(de)特(te)點。由(you)于其(qi)多孔(kong)性(xing)優點，活(huo)性(xing)炭被廣泛用(yong)于吸(xi)收污(wu)染物。基(ji)于雙電(dian)(dian)層(ceng)電(dian)(dian)容器的(de)(de)(de)高(gao)比表(biao)面積(EDLC)許多研(yan)究已經被用(yong)于使(shi)(shi)用(yong)。EDLC是指(zhi)在(zai)(zai)固體電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)和電(dian)(dian)解質之間產(chan)(chan)(chan)生的(de)(de)(de)電(dian)(dian)雙層(ceng)中積累電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)裝(zhuang)置(zhi)。雖(sui)然其(qi)能(neng)量密度(du)(du)低于電(dian)(dian)池的(de)(de)(de)能(neng)量密度(du)(du)，但快速(su)充放(fang)可以產(chan)(chan)(chan)生優異的(de)(de)(de)功率密度(du)(du)特(te)性(xing)來加載即時電(dian)(dian)源。據認為，使(shi)(shi)用(yong)具(ju)有高(gao)密度(du)(du)電(dian)(dian)荷的(de)(de)(de)活(huo)性(xing)炭電(dian)(dian)極(ji)(ji)(ji)可以在(zai)(zai)沒有任何電(dian)(dian)暈放(fang)電(dian)(dian)的(de)(de)(de)情況下(xia)達到(dao)預期的(de)(de)(de)除塵(chen)(chen)效(xiao)率，從而耐受有效(xiao)的(de)(de)(de)能(neng)量使(shi)(shi)用(yong)，防止氮氧化物的(de)(de)(de)產(chan)(chan)(chan)生。

　　考慮到活性炭吸收空氣中(zhong)污(wu)染(ran)物(wu)(wu)(wu)的特性，在(zai)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)過(guo)程中(zhong)被認為非常適合除(chu)塵(chen)(chen)和(he)單一工藝去除(chu)氣體物(wu)(wu)(wu)質。此(ci)外，引入重力裝置(zhi)補充(chong)因(yin)無電(dian)(dian)(dian)暈(yun)放電(dian)(dian)(dian)而降低除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。將活(huo)性炭材料(liao)涂層(ceng)電(dian)(dian)(dian)極引入靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)過(guo)程，確(que)定除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)，去除(chu)氣體物(wu)(wu)(wu)質。為此(ci)，將活(huo)性炭涂在(zai)鋁板上(shang)作為導體制造電(dian)(dian)(dian)極。然后，根(gen)據各種電(dian)(dian)(dian)壓和(he)不同數量板的條件，確(que)定活(huo)性炭涂層(ceng)電(dian)(dian)(dian)極的消除(chu)電(dian)(dian)(dian)阻和(he)除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于(yu)(yu)活性炭(tan)含有大(da)量的金屬(shu)離子(zi)(zi)，當電(dian)流應用(yong)(yong)(yong)于(yu)(yu)活性炭(tan)涂層電(dian)極時，可能會發生電(dian)阻(zu)。預(yu)處理活性炭(tan)以防止(zhi)電(dian)阻(zu)，用(yong)(yong)(yong)酸(suan)(suan)溶液(ye)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)以去(qu)除(chu)任何金屬(shu)離子(zi)(zi)。活性炭(tan)用(yong)(yong)(yong)100℃用(yong)(yong)(yong)沸水(shui)洗(xi)(xi)(xi)凈，然后(hou)用(yong)(yong)(yong)沸鹽酸(suan)(suan)溶液(ye)(0.1N)洗(xi)(xi)(xi)滌(di)3次。用(yong)(yong)(yong)酸(suan)(suan)處理后(hou)，用(yong)(yong)(yong)蒸餾(liu)水(shui)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)干(gan)燥。通過電(dian)感耦合等(deng)離子(zi)(zi)體取酸(suan)(suan)洗(xi)(xi)(xi)清(qing)液(ye)(ICP)金屬(shu)離子(zi)(zi)含量分析鑒定。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭平板電(dian)極涂(tu)料(liao)包括(kuo)活(huo)(huo)性(xing)炭、黑(hei)(hei)碳(tan)和聚醋(cu)酸乙烯酯(PVAc)。將(jiang)(jiang)酸處(chu)理活(huo)(huo)性(xing)炭與黑(hei)(hei)碳(tan)混(hun)(hun)合，降低(di)電(dian)阻，然后(hou)添加PVAc支撐電(dian)極表面的(de)涂(tu)層(ceng)。黑(hei)(hei)碳(tan)和活(huo)(huo)性(xing)炭PVAc混(hun)(hun)合比(bi)來自(zi)以前的(de)研究。將(jiang)(jiang)甲醇注入活(huo)(huo)性(xing)炭混(hun)(hun)合物(wu)中，以確(que)保電(dian)極表面涂(tu)層(ceng)均勻，防止(zhi)其(qi)去除。甲醇注入量(liang)(liang)通過試驗評估溶解三(san)種材料(liao)，對涂(tu)層(ceng)程序無負面影響。將(jiang)(jiang)活(huo)(huo)性(xing)炭和活(huo)(huo)性(xing)炭作為電(dian)極的(de)內部比(bi)表面積(ji)進行測量(liang)(liang)和比(bi)較。

　　活性炭集(ji)塵(chen)性能測試(shi)結果

　　當引入活(huo)性(xing)(xing)炭涂層電(dian)(dian)極(ji)時(shi)，補充(chong)現有的(de)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術。金屬離子通過活(huo)性(xing)(xing)炭預處(chu)理去除(chu)(chu)，比表面積增加。確定(ding)活(huo)性(xing)(xing)炭，黑(hei)碳，PVAc與(yu)甲醇對活(huo)性(xing)(xing)炭平板電(dian)(dian)極(ji)涂層材料(liao)的(de)*佳混(hun)合比，然后(hou)制作電(dian)(dian)極(ji)。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)去除(chu)(chu)和(he)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)實驗采用制造電(dian)(dian)極(ji)進(jin)行。在間歇性(xing)(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)去除(chu)(chu)實驗中(zhong)，在前10秒內輕松去除(chu)(chu)高(gao)(gao)濃度NH3和(he)H 2S氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。隨(sui)著時(shi)間的(de)推移，反應速(su)率(lv)下降。在集塵(chen)(chen)研究中(zhong)，確認高(gao)(gao)電(dian)(dian)壓(ya)(10kV而不是(shi)5kV)在這(zhe)種情況下進(jin)行除(chu)(chu)塵(chen)(chen)是(shi)有益的(de)，當施加更多的(de)電(dian)(dian)極(ji)時(shi)，除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率(lv)就會提高(gao)(gao)。除(chu)(chu)塵(chen)(chen)量高(gao)(gao)達90%，進(jin)水粉塵(chen)(chen)濃度高(gao)(gao)(3000-4000微(wei)克(ke)/米3)，即使收集高(gao)(gao)濃度粉塵(chen)(chen)，也表現出有前途的(de)性(xing)(xing)能。