活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為什么許多(duo)柴(chai)油和(he)其他礦物燃(ran)(ran)料需(xu)要(yao)活性炭脫硫，因為現在已經(jing)實施了嚴格的(de)規(gui)定來規(gui)范(fan)運輸燃(ran)(ran)料的(de)硫含量(liang)。柴(chai)油機(ji)的(de)新規(gui)定將S級從(cong)400-500左右ppm減(jian)少到10-15ppm S.近(jin)零(ling)硫(NZS)柴(chai)油15ppm或更低的(de)柴(chai)油燃(ran)(ran)料允許先進的(de)發動機(ji)尾氣凈化裝置有(you)效減(jian)少排放和(he)去除顆粒物。由于脫硫過(guo)程中的(de)額外要(yao)求，煉油廠的(de)長期經(jing)濟(ji)越(yue)來越(yue)受到重(zhong)視(shi)。

　　雖然(ran)生產超低硫柴(chai)油可以很容(rong)易(yi)地使(shi)用(ULSD)，但氧(yang)化脫(tuo)硫等替代脫(tuo)硫技(ji)術(ODS)，有機硫化合物種吸附劑的有機硫化合物 廣泛的探索和發展。

　　*近，活(huo)性(xing)(xing)炭已經被認可并被廣(guang)泛(fan)用(yong)作氣相和(he)液相吸附(fu)(fu)劑中用(yong)于去除有機硫化合物的(de)吸附(fu)(fu)劑，主要是由于活(huo)性(xing)(xing)炭擁(yong)有非常高的(de)表面積，較(jiao)大的(de)孔體積和(he)可調的(de)表面性(xing)(xing)質。然而，選擇(ze)性(xing)(xing)吸附(fu)(fu)技術對(dui)脫硫的(de)競爭力可能是多(duo)環芳(fang)(fang)烴(jing)(PAHs)競爭吸附(fu)(fu)的(de)強烈影(ying)響(xiang)。在這(zhe)一貢獻中，我們(men)報告(gao)了活(huo)性(xing)(xing)炭上(shang)多(duo)環芳(fang)(fang)香族硫雜環和(he)多(duo)環芳(fang)(fang)烴(jing)的(de)吸附(fu)(fu)比較(jiao)研(yan)究(jiu)。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中使用的所有(you)活(huo)性炭均為不同前體(ti)材料(liao)(liao)獲(huo)得的活(huo)性炭，包括礦(kuang)物和纖維材料(liao)(liao)。使用BET和FTIR表示吸(xi)附前后的樣品(pin)。使用XRF和總S分(fen)析儀(yi)(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫(liu)分(fen)析。在固(gu)定(ding)床吸(xi)附系(xi)統中進(jin)行(xing)動態吸(xi)附實驗，允(yun)許樣品(pin)在規定(ding)的時間間隔內自(zi)動收集。此(ci)外，還進(jin)行(xing)了(le)批(pi)量吸(xi)附實驗。

　　活性炭參數

　　柴(chai)油機(ji)和含有芳烴和硫化(hua)合物的模(mo)型柴(chai)油機(ji)在批(pi)量和流(liu)動(dong)吸(xi)附(fu)(fu)模(mo)式下吸(xi)附(fu)(fu)在幾種(zhong)活性炭(tan)上(shang)。吸(xi)附(fu)(fu)結(jie)果(guo)表明，吸(xi)附(fu)(fu)能(neng)力強烈依(yi)賴于活性炭(tan)的性質。

　　為了更(geng)好地了解吸(xi)附(fu)(fu)機制(zhi)，進行了工作(zuo)PASHs和PAHs朗格繆爾(er)吸(xi)附(fu)(fu)等溫線。從等溫線估計參(can)數(K L * q m)，其中K L表示吸(xi)附(fu)(fu)平衡常數，q m表示*大(da)吸(xi)附(fu)(fu)容量(liang)。參(can)數(K L * q m)與(yu)吸(xi)附(fu)(fu)強(qiang)度相關的(de)特征常數反映了每種吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)對吸(xi)附(fu)(fu)劑(ji)的(de)親和力。圖中總(zong)結了幾種模型化(hua)合物的(de)結果。

　　吸(xi)附(fu)結果表(biao)明，具(ju)有多(duo)環(huan)芳(fang)族骨架結構(gou)(gou)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)吸(xi)附(fu)親和力主要(yao)受芳(fang)環(huan)與(yu)(yu)活(huo)性炭(tan)圖形結構(gou)(gou)之間(jian)的(de)(de)影響π-π控制分(fen)(fen)散(san)相互(hu)作用。另外，電子(zi)(zi)(zi)給(gei)體 - 受體機制對含硫原子(zi)(zi)(zi)的(de)(de)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)也(ye)起著重要(yao)作用。此外，為了(le)有效吸(xi)附(fu)大(da)分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)，吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)孔徑不僅應大(da)于吸(xi)附(fu)劑(ji)的(de)(de)臨(lin)界(jie)直徑，而且應足夠寬，以減少吸(xi)附(fu)過程中的(de)(de)擴散(san)動(dong)力阻(zu)力處理。根據這項研(yan)究(jiu)，可以得出(chu)結論，幾(ji)種吸(xi)附(fu)選(xuan)擇性萘順序增加< 二苯并吡啶二苯。主要(yao)是由于分(fen)(fen)子(zi)(zi)(zi)直徑與(yu)(yu)吸(xi)附(fu)機理的(de)(de)結構(gou)(gou)、相似性，PASHs與(yu)(yu)多(duo)環(huan)芳(fang)烴(jing)的(de)(de)競爭吸(xi)附(fu)PAHs的(de)(de)吸(xi)附(fu)量顯著降(jiang)低。