活性炭涂(tu)層電極(ji)去除粉塵

　　除(chu)空氣環境中的顆粒物(wu)外(wai)，還(huan)有二氧(yang)化(hua)氮、一氧(yang)化(hua)碳(tan)、二氧(yang)化(hua)碳(tan)、碳(tan)氫化(hua)合(he)物(wu)、硫氧(yang)化(hua)物(wu)、臭氧(yang)等各種(zhong)污(wu)染物(wu)。這些(xie)問(wen)題主要來自車(che)輛廢(fei)氣。這些(xie)污(wu)染物(wu)對(dui)身體有害。

　　此外(wai)，靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)(shu)是(shi)指主要用于上述(shu)空氣(qi)(qi)污染物處理顆(ke)粒物的(de)空氣(qi)(qi)污染防治設施，包括(kuo)靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)(shu)。基于重力的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)(shu)可以(yi)(yi)用重力捕捉灰塵(chen)(chen)。雖然不適合(he)去除(chu)(chu)較(jiao)小的(de)顆(ke)粒，但以(yi)(yi)較(jiao)低的(de)操作成本去除(chu)(chu)較(jiao)大(da)的(de)顆(ke)粒顯示出良好的(de)效率(lv)。靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)(shu)比其他技(ji)術(shu)(shu)(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵(chen)(chen)、重力除(chu)(chu)塵(chen)(chen)和(he)離心除(chu)(chu)塵(chen)(chen))更有(you)效，即使是(shi)直徑較(jiao)小的(de)粉塵(chen)(chen)。但有(you)缺點： 灰塵(chen)(chen)收集(ji)需要高能量，獨立使用靜(jing)電(dian)系(xi)統很難去除(chu)(chu)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)物質(zhi)。此外(wai)，它還產(chan)生氮氧(yang)化(hua)物電(dian)暈放電(dian)，可產(chan)生被稱為有(you)害氣(qi)(qi)體(ti)(ti)物質(zhi)。為了避免(mian)這一缺點，濕式(shi)靜(jing)電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)(shu)(shu)已經開發出來，但也存在清潔(jie)水(shui)滴、除(chu)(chu)塵(chen)(chen)板(ban)上形成干斑、清潔(jie)水(shui)處理廢水(shui)等問題(ti) 。

　　本文介紹了活(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(AC)涂(tu)層電(dian)(dian)(dian)(dian)極的(de)(de)除塵系(xi)統。活(huo)性(xing)炭(tan)具有內部比表(biao)面積大(da)、吸收能(neng)力(li)高的(de)(de)特(te)點。由于(yu)其多(duo)孔性(xing)優點，活(huo)性(xing)炭(tan)被廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)吸收污染物。基于(yu)雙電(dian)(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)(dian)容器的(de)(de)高比表(biao)面積(EDLC)許多(duo)研究已經被用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。EDLC是指在(zai)固體電(dian)(dian)(dian)(dian)極和電(dian)(dian)(dian)(dian)解質之間產生的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)雙層中積累電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)裝置(zhi)。雖然其能(neng)量(liang)密(mi)度(du)低于(yu)電(dian)(dian)(dian)(dian)池的(de)(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)，但快速充放可(ke)以產生優異的(de)(de)功率密(mi)度(du)特(te)性(xing)來(lai)加載即時電(dian)(dian)(dian)(dian)源。據認為，使(shi)用(yong)(yong)(yong)具有高密(mi)度(du)電(dian)(dian)(dian)(dian)荷的(de)(de)活(huo)性(xing)炭(tan)電(dian)(dian)(dian)(dian)極可(ke)以在(zai)沒有任(ren)何電(dian)(dian)(dian)(dian)暈(yun)放電(dian)(dian)(dian)(dian)的(de)(de)情況下達到預期的(de)(de)除塵效(xiao)(xiao)率，從而耐受有效(xiao)(xiao)的(de)(de)能(neng)量(liang)使(shi)用(yong)(yong)(yong)，防止氮氧化物的(de)(de)產生。

　　考慮到活性炭吸收空氣中(zhong)污染物(wu)(wu)的特性(xing)，在靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)過(guo)程中(zhong)被(bei)認為(wei)非常(chang)適合除(chu)(chu)塵(chen)和單一工藝去除(chu)(chu)氣體(ti)物(wu)(wu)質(zhi)。此(ci)外，引入(ru)重(zhong)力裝置補充因無電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)而(er)降低除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)。將活(huo)性(xing)炭(tan)材料涂(tu)層(ceng)電(dian)(dian)極引入(ru)靜電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)過(guo)程，確定除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)，去除(chu)(chu)氣體(ti)物(wu)(wu)質(zhi)。為(wei)此(ci)，將活(huo)性(xing)炭(tan)涂(tu)在鋁(lv)板(ban)上作為(wei)導體(ti)制(zhi)造電(dian)(dian)極。然后，根據各(ge)種電(dian)(dian)壓(ya)和不同數(shu)量(liang)板(ban)的條(tiao)件，確定活(huo)性(xing)炭(tan)涂(tu)層(ceng)電(dian)(dian)極的消除(chu)(chu)電(dian)(dian)阻和除(chu)(chu)塵(chen)效(xiao)(xiao)(xiao)率(lv)。

　　制備活性炭涂層

　　由于(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)含(han)有大量的金屬離(li)子，當電(dian)流應用(yong)于(yu)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)涂(tu)層電(dian)極時，可(ke)能會發生電(dian)阻。預(yu)處理活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)以防止電(dian)阻，用(yong)酸溶液(ye)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)以去除任何金屬離(li)子。活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)用(yong)100℃用(yong)沸水洗(xi)(xi)(xi)凈，然后用(yong)沸鹽酸溶液(ye)(0.1N)洗(xi)(xi)(xi)滌3次。用(yong)酸處理后，用(yong)蒸餾水清(qing)洗(xi)(xi)(xi)干(gan)燥。通過電(dian)感耦合等離(li)子體取酸洗(xi)(xi)(xi)清(qing)液(ye)(ICP)金屬離(li)子含(han)量分析鑒(jian)定。

　　活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭平板(ban)電極涂料包(bao)括活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭、黑碳和(he)聚醋酸(suan)乙烯酯(PVAc)。將酸(suan)處理活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭與黑碳混(hun)合(he)，降低電阻，然(ran)后添加PVAc支撐電極表面(mian)(mian)(mian)的涂層。黑碳和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭PVAc混(hun)合(he)比(bi)來自以前的研究。將甲醇注入活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭混(hun)合(he)物(wu)中，以確保電極表面(mian)(mian)(mian)涂層均勻(yun)，防止其去除。甲醇注入量通過試(shi)驗評(ping)估溶解三(san)種材料，對(dui)涂層程序無負面(mian)(mian)(mian)影響(xiang)。將活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭和(he)活(huo)性(xing)(xing)(xing)炭作(zuo)為電極的內部比(bi)表面(mian)(mian)(mian)積進行測量和(he)比(bi)較。

　　活性炭集塵性能測試結果

　　當引入(ru)活性(xing)(xing)炭涂層(ceng)電極(ji)(ji)時，補(bu)充(chong)現有的靜電除(chu)塵(chen)(chen)技術(shu)。金(jin)屬離子通過活性(xing)(xing)炭預處理去(qu)(qu)除(chu)，比表面積(ji)增(zeng)加。確定活性(xing)(xing)炭，黑碳(tan)，PVAc與甲(jia)醇(chun)對(dui)活性(xing)(xing)炭平板電極(ji)(ji)涂層(ceng)材料(liao)的*佳混(hun)合比，然后制作電極(ji)(ji)。氣(qi)(qi)體(ti)(ti)去(qu)(qu)除(chu)和(he)除(chu)塵(chen)(chen)實(shi)驗(yan)采用制造電極(ji)(ji)進(jin)(jin)行。在(zai)(zai)間歇性(xing)(xing)氣(qi)(qi)體(ti)(ti)去(qu)(qu)除(chu)實(shi)驗(yan)中，在(zai)(zai)前(qian)10秒(miao)內輕松去(qu)(qu)除(chu)高(gao)濃度(du)NH3和(he)H 2S氣(qi)(qi)體(ti)(ti)。隨著時間的推(tui)移，反應速率下降。在(zai)(zai)集(ji)塵(chen)(chen)研究中，確認高(gao)電壓(10kV而不(bu)是5kV)在(zai)(zai)這種情況(kuang)下進(jin)(jin)行除(chu)塵(chen)(chen)是有益的，當施加更多(duo)的電極(ji)(ji)時，除(chu)塵(chen)(chen)效率就會(hui)提高(gao)。除(chu)塵(chen)(chen)量高(gao)達90%，進(jin)(jin)水粉(fen)塵(chen)(chen)濃度(du)高(gao)(3000-4000微克/米3)，即使收(shou)集(ji)高(gao)濃度(du)粉(fen)塵(chen)(chen)，也表現出有前(qian)途的性(xing)(xing)能(neng)。