活性炭涂層電極去除粉塵(chen)

　　除空(kong)氣(qi)環境中的顆粒(li)物(wu)外(wai)，還有二(er)氧(yang)化(hua)氮、一氧(yang)化(hua)碳(tan)、二(er)氧(yang)化(hua)碳(tan)、碳(tan)氫(qing)化(hua)合物(wu)、硫氧(yang)化(hua)物(wu)、臭氧(yang)等(deng)各種污染物(wu)。這(zhe)些問(wen)題主要(yao)來自車(che)輛廢氣(qi)。這(zhe)些污染物(wu)對身(shen)體有害。

　　此外，靜電(dian)除塵(chen)(chen)技術(shu)(shu)是指(zhi)主要用(yong)于(yu)上述空氣污染物(wu)處理顆(ke)(ke)粒(li)物(wu)的(de)空氣污染防治設施(shi)，包括靜電(dian)除塵(chen)(chen)技術(shu)(shu)。基于(yu)重力的(de)除塵(chen)(chen)技術(shu)(shu)可以用(yong)重力捕捉灰塵(chen)(chen)。雖然不(bu)適合(he)去(qu)除較(jiao)小的(de)顆(ke)(ke)粒(li)，但以較(jiao)低的(de)操(cao)作成(cheng)(cheng)本(ben)去(qu)除較(jiao)大(da)的(de)顆(ke)(ke)粒(li)顯示出良(liang)好(hao)的(de)效率。靜電(dian)除塵(chen)(chen)技術(shu)(shu)比其(qi)他(ta)技術(shu)(shu)(如過濾除塵(chen)(chen)、重力除塵(chen)(chen)和離心除塵(chen)(chen))更有效，即使是直徑較(jiao)小的(de)粉塵(chen)(chen)。但有缺點(dian)： 灰塵(chen)(chen)收集需要高能量，獨立使用(yong)靜電(dian)系統(tong)很難去(qu)除氣體(ti)物(wu)質。此外，它(ta)還產生氮氧化(hua)物(wu)電(dian)暈放電(dian)，可產生被稱為(wei)有害(hai)氣體(ti)物(wu)質。為(wei)了(le)避免(mian)這一(yi)缺點(dian)，濕(shi)式靜電(dian)除塵(chen)(chen)技術(shu)(shu)已經開發出來，但也存在(zai)清(qing)潔(jie)水(shui)滴、除塵(chen)(chen)板(ban)上形成(cheng)(cheng)干斑、清(qing)潔(jie)水(shui)處理廢水(shui)等問(wen)題 。

　　本文介紹了(le)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)使(shi)用(yong)(yong)(yong)(AC)涂層電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)的(de)除塵系統。活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)具有內部比(bi)(bi)表面積(ji)大(da)、吸(xi)收能(neng)力高(gao)的(de)特點。由(you)于(yu)其多孔(kong)性(xing)優(you)(you)點，活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)被廣泛用(yong)(yong)(yong)于(yu)吸(xi)收污染物。基于(yu)雙電(dian)(dian)(dian)層電(dian)(dian)(dian)容(rong)器的(de)高(gao)比(bi)(bi)表面積(ji)(EDLC)許多研究已經被用(yong)(yong)(yong)于(yu)使(shi)用(yong)(yong)(yong)。EDLC是指在(zai)固體電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)和電(dian)(dian)(dian)解質之間產生的(de)電(dian)(dian)(dian)雙層中(zhong)積(ji)累電(dian)(dian)(dian)荷的(de)裝置。雖然其能(neng)量(liang)密(mi)度(du)低于(yu)電(dian)(dian)(dian)池的(de)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)，但(dan)快速充放可以產生優(you)(you)異的(de)功率密(mi)度(du)特性(xing)來加載(zai)即時電(dian)(dian)(dian)源。據認(ren)為，使(shi)用(yong)(yong)(yong)具有高(gao)密(mi)度(du)電(dian)(dian)(dian)荷的(de)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)電(dian)(dian)(dian)極(ji)(ji)可以在(zai)沒有任何(he)電(dian)(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)(dian)的(de)情況下達(da)到預(yu)期的(de)除塵效率，從而(er)耐受有效的(de)能(neng)量(liang)使(shi)用(yong)(yong)(yong)，防止(zhi)氮氧化物的(de)產生。

　　考慮到活性炭吸(xi)收空氣中(zhong)污染物(wu)的特性，在靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)過程中(zhong)被認為(wei)非常適合除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)和單一工藝去除(chu)(chu)(chu)(chu)氣體物(wu)質。此外(wai)，引入重力裝置(zhi)補充因無電(dian)(dian)(dian)(dian)暈放(fang)電(dian)(dian)(dian)(dian)而降(jiang)低(di)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率。將活性炭材料涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)引入靜(jing)(jing)電(dian)(dian)(dian)(dian)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)過程，確(que)定除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率，去除(chu)(chu)(chu)(chu)氣體物(wu)質。為(wei)此，將活性炭涂在鋁(lv)板上作為(wei)導體制造電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)。然(ran)后，根(gen)據各種電(dian)(dian)(dian)(dian)壓和不同(tong)數量(liang)板的條件，確(que)定活性炭涂層電(dian)(dian)(dian)(dian)極(ji)的消除(chu)(chu)(chu)(chu)電(dian)(dian)(dian)(dian)阻和除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)(xiao)率。

　　制備活性炭涂層

　　由于活性(xing)炭(tan)含有大量的金屬(shu)離(li)子，當電流應用(yong)于活性(xing)炭(tan)涂(tu)層電極時，可能會發生電阻(zu)。預處理活性(xing)炭(tan)以防(fang)止(zhi)電阻(zu)，用(yong)酸溶液(ye)(ye)(ye)清洗以去除(chu)任何金屬(shu)離(li)子。活性(xing)炭(tan)用(yong)100℃用(yong)沸(fei)水洗凈，然后(hou)用(yong)沸(fei)鹽酸溶液(ye)(ye)(ye)(0.1N)洗滌3次。用(yong)酸處理后(hou)，用(yong)蒸餾水清洗干燥。通(tong)過電感(gan)耦合等離(li)子體(ti)取酸洗清液(ye)(ye)(ye)(ICP)金屬(shu)離(li)子含量分析鑒定。

　　活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)平(ping)板電(dian)(dian)極(ji)(ji)涂(tu)(tu)料(liao)包(bao)括活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)、黑碳和(he)(he)聚醋酸乙烯酯(zhi)(PVAc)。將酸處理活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)與黑碳混合(he)，降低電(dian)(dian)阻，然后添(tian)加PVAc支撐電(dian)(dian)極(ji)(ji)表面的涂(tu)(tu)層。黑碳和(he)(he)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)PVAc混合(he)比來自以(yi)前的研(yan)究。將甲醇(chun)注入(ru)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)混合(he)物(wu)中，以(yi)確保(bao)電(dian)(dian)極(ji)(ji)表面涂(tu)(tu)層均勻，防止其(qi)去除。甲醇(chun)注入(ru)量通過試(shi)驗評(ping)估溶(rong)解三種材(cai)料(liao)，對涂(tu)(tu)層程序無負面影響。將活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)和(he)(he)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)作為電(dian)(dian)極(ji)(ji)的內部比表面積進行測量和(he)(he)比較。

　　活性(xing)炭集塵性(xing)能(neng)測試結果

　　當引入活(huo)性炭涂層電(dian)極時(shi)，補(bu)充現(xian)有(you)(you)(you)的(de)靜電(dian)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。金屬離子通過(guo)活(huo)性炭預處理去(qu)除(chu)(chu)，比表面積增加。確定活(huo)性炭，黑碳，PVAc與甲醇對(dui)活(huo)性炭平板(ban)電(dian)極涂層材料(liao)的(de)*佳混合比，然后制作電(dian)極。氣體去(qu)除(chu)(chu)和(he)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)實驗(yan)(yan)采用制造電(dian)極進行。在(zai)(zai)(zai)間歇(xie)性氣體去(qu)除(chu)(chu)實驗(yan)(yan)中，在(zai)(zai)(zai)前10秒內(nei)輕(qing)松去(qu)除(chu)(chu)高(gao)(gao)(gao)濃度(du)NH3和(he)H 2S氣體。隨(sui)著時(shi)間的(de)推移，反應速率下降。在(zai)(zai)(zai)集塵(chen)(chen)研究中，確認高(gao)(gao)(gao)電(dian)壓(10kV而不是5kV)在(zai)(zai)(zai)這種情況下進行除(chu)(chu)塵(chen)(chen)是有(you)(you)(you)益(yi)的(de)，當施(shi)加更多的(de)電(dian)極時(shi)，除(chu)(chu)塵(chen)(chen)效率就會提高(gao)(gao)(gao)。除(chu)(chu)塵(chen)(chen)量高(gao)(gao)(gao)達90%，進水粉塵(chen)(chen)濃度(du)高(gao)(gao)(gao)(3000-4000微克/米3)，即使收集高(gao)(gao)(gao)濃度(du)粉塵(chen)(chen)，也(ye)表現(xian)出有(you)(you)(you)前途的(de)性能(neng)。