活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為什么許多柴(chai)油(you)(you)和(he)其他礦物燃(ran)料(liao)需要活性炭脫硫，因(yin)為現(xian)在(zai)已經(jing)實施了嚴格的(de)規(gui)(gui)定來(lai)規(gui)(gui)范運(yun)輸(shu)燃(ran)料(liao)的(de)硫含量。柴(chai)油(you)(you)機(ji)的(de)新(xin)規(gui)(gui)定將S級從400-500左(zuo)右ppm減少到10-15ppm S.近零(ling)硫(NZS)柴(chai)油(you)(you)15ppm或更(geng)低的(de)柴(chai)油(you)(you)燃(ran)料(liao)允許先(xian)進的(de)發動(dong)機(ji)尾氣凈化(hua)裝置有(you)效減少排放和(he)去(qu)除(chu)顆粒物。由(you)于(yu)脫硫過(guo)程中的(de)額外要求，煉油(you)(you)廠(chang)的(de)長期經(jing)濟越(yue)來(lai)越(yue)受到重視。

　　雖(sui)然生產超低硫(liu)柴油可以很容易地使(shi)用(ULSD)，但氧化脫硫(liu)等(deng)替代脫硫(liu)技術(ODS)，有機硫(liu)化合物種吸(xi)附劑的有機硫(liu)化合物 廣泛的探索(suo)和發(fa)展。

　　*近(jin)，活(huo)性炭已經被(bei)認可(ke)并被(bei)廣泛用作氣(qi)相(xiang)和液(ye)相(xiang)吸(xi)附(fu)劑中用于(yu)去除有機硫化合(he)物的(de)(de)吸(xi)附(fu)劑，主要(yao)是由(you)于(yu)活(huo)性炭擁(yong)有非常高的(de)(de)表面(mian)積，較大的(de)(de)孔體積和可(ke)調的(de)(de)表面(mian)性質。然而，選擇性吸(xi)附(fu)技術對脫硫的(de)(de)競爭(zheng)力可(ke)能是多環(huan)芳(fang)(fang)烴(PAHs)競爭(zheng)吸(xi)附(fu)的(de)(de)強烈影響。在這一貢獻(xian)中，我們報告了活(huo)性炭上多環(huan)芳(fang)(fang)香族硫雜環(huan)和多環(huan)芳(fang)(fang)烴的(de)(de)吸(xi)附(fu)比(bi)較研究(jiu)。

　　活性炭脫硫試驗

　　本(ben)研究中使(shi)用的所有(you)活性炭均(jun)為不同前體(ti)材料獲(huo)得的活性炭，包括(kuo)礦物和纖(xian)維(wei)材料。使(shi)用BET和FTIR表示(shi)吸附(fu)前后的樣品(pin)。使(shi)用XRF和總S分析(xi)儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析(xi)。在固定(ding)床吸附(fu)系統中進(jin)行動(dong)態吸附(fu)實驗(yan)，允許樣品(pin)在規定(ding)的時間間隔內自(zi)動(dong)收(shou)集(ji)。此(ci)外，還進(jin)行了批(pi)量吸附(fu)實驗(yan)。

　　活性炭參數

　　柴(chai)油(you)機和(he)含有(you)芳烴和(he)硫化合物的模型柴(chai)油(you)機在批量和(he)流(liu)動(dong)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)模式下吸(xi)附(fu)(fu)(fu)在幾種活性炭(tan)(tan)上。吸(xi)附(fu)(fu)(fu)結果(guo)表明，吸(xi)附(fu)(fu)(fu)能力強(qiang)烈依賴于活性炭(tan)(tan)的性質。

　　為了(le)(le)更好地了(le)(le)解吸(xi)附(fu)(fu)(fu)機制，進(jin)行了(le)(le)工作PASHs和(he)PAHs朗格繆爾吸(xi)附(fu)(fu)(fu)等溫線。從等溫線估計參數(K L * q m)，其中(zhong)K L表示(shi)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)平(ping)衡常數，q m表示(shi)*大吸(xi)附(fu)(fu)(fu)容量。參數(K L * q m)與吸(xi)附(fu)(fu)(fu)強度相(xiang)關(guan)的(de)特征常數反映(ying)了(le)(le)每種(zhong)吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑對吸(xi)附(fu)(fu)(fu)劑的(de)親和(he)力。圖(tu)中(zhong)總(zong)結了(le)(le)幾(ji)種(zhong)模型化合物的(de)結果。

　　吸(xi)(xi)(xi)附結果(guo)表(biao)明，具有多環(huan)芳(fang)族骨架結構(gou)的(de)分子(zi)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附親和(he)力主要(yao)受(shou)芳(fang)環(huan)與活(huo)性(xing)炭圖形結構(gou)之間的(de)影響π-π控制(zhi)分散相互作用。另外，電子(zi)給體(ti)(ti) - 受(shou)體(ti)(ti)機制(zhi)對含硫原子(zi)的(de)分子(zi)也起著重要(yao)作用。此(ci)外，為了有效(xiao)吸(xi)(xi)(xi)附大(da)分子(zi)，吸(xi)(xi)(xi)附劑(ji)的(de)孔徑(jing)不僅應大(da)于吸(xi)(xi)(xi)附劑(ji)的(de)臨界直(zhi)徑(jing)，而且應足夠寬，以減少吸(xi)(xi)(xi)附過程中的(de)擴散動力阻力處(chu)理(li)。根據這項研究，可(ke)以得出結論(lun)，幾(ji)種吸(xi)(xi)(xi)附選擇性(xing)萘順序增加< 二苯并吡(bi)啶(ding)二苯。主要(yao)是由(you)于分子(zi)直(zhi)徑(jing)與吸(xi)(xi)(xi)附機理(li)的(de)結構(gou)、相似性(xing)，PASHs與多環(huan)芳(fang)烴的(de)競爭(zheng)吸(xi)(xi)(xi)附PAHs的(de)吸(xi)(xi)(xi)附量顯著降(jiang)低。