活性炭涂(tu)層電極去除粉塵(chen)

　　除空(kong)氣(qi)環境中的顆粒物外(wai)，還有二氧(yang)(yang)化(hua)氮、一(yi)氧(yang)(yang)化(hua)碳、二氧(yang)(yang)化(hua)碳、碳氫(qing)化(hua)合物、硫氧(yang)(yang)化(hua)物、臭氧(yang)(yang)等各種污染(ran)物。這(zhe)些(xie)問題主(zhu)要來(lai)自車輛廢氣(qi)。這(zhe)些(xie)污染(ran)物對身體有害(hai)。

　　此(ci)外，靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)(shu)(shu)是(shi)(shi)指主要用(yong)于上(shang)述空氣(qi)污染(ran)物(wu)處理(li)顆(ke)(ke)粒(li)物(wu)的(de)空氣(qi)污染(ran)防(fang)治設施，包括靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)(shu)(shu)。基(ji)于重力的(de)除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)(shu)(shu)可(ke)(ke)以用(yong)重力捕捉灰塵(chen)(chen)(chen)(chen)。雖然不適合去除(chu)(chu)較(jiao)小(xiao)的(de)顆(ke)(ke)粒(li)，但以較(jiao)低的(de)操(cao)作(zuo)成(cheng)本去除(chu)(chu)較(jiao)大的(de)顆(ke)(ke)粒(li)顯示出(chu)(chu)良好(hao)的(de)效率(lv)。靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)(shu)(shu)比其(qi)他技術(shu)(shu)(shu)(shu)(如過濾除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)、重力除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)和離心除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen))更有(you)效，即使是(shi)(shi)直徑較(jiao)小(xiao)的(de)粉塵(chen)(chen)(chen)(chen)。但有(you)缺(que)點： 灰塵(chen)(chen)(chen)(chen)收集需要高能量，獨(du)立使用(yong)靜(jing)電系統很難(nan)去除(chu)(chu)氣(qi)體(ti)物(wu)質。此(ci)外，它還(huan)產(chan)(chan)生(sheng)氮氧化物(wu)電暈(yun)放電，可(ke)(ke)產(chan)(chan)生(sheng)被(bei)稱(cheng)為有(you)害氣(qi)體(ti)物(wu)質。為了(le)避免這一缺(que)點，濕式(shi)靜(jing)電除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)技術(shu)(shu)(shu)(shu)已經開發出(chu)(chu)來，但也存(cun)在(zai)清(qing)潔水滴、除(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)(chen)板上(shang)形成(cheng)干斑(ban)、清(qing)潔水處理(li)廢水等問題 。

　　本文(wen)介紹了活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)的(de)使用(yong)(AC)涂(tu)層電(dian)(dian)極的(de)除(chu)塵系統(tong)。活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)具有內部比表面(mian)積大、吸收(shou)能力(li)高的(de)特點。由于(yu)其(qi)多孔性(xing)優點，活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)被(bei)廣(guang)泛用(yong)于(yu)吸收(shou)污染物。基于(yu)雙電(dian)(dian)層電(dian)(dian)容器的(de)高比表面(mian)積(EDLC)許多研究已經被(bei)用(yong)于(yu)使用(yong)。EDLC是指在固體(ti)電(dian)(dian)極和電(dian)(dian)解質之間(jian)產生的(de)電(dian)(dian)雙層中積累電(dian)(dian)荷的(de)裝置。雖(sui)然其(qi)能量密(mi)度(du)低(di)于(yu)電(dian)(dian)池(chi)的(de)能量密(mi)度(du)，但(dan)快速充(chong)放可以(yi)(yi)產生優異的(de)功率密(mi)度(du)特性(xing)來加載即時電(dian)(dian)源。據認為，使用(yong)具有高密(mi)度(du)電(dian)(dian)荷的(de)活(huo)性(xing)炭(tan)(tan)電(dian)(dian)極可以(yi)(yi)在沒有任何電(dian)(dian)暈(yun)放電(dian)(dian)的(de)情況下達到(dao)預期的(de)除(chu)塵效(xiao)率，從而耐受有效(xiao)的(de)能量使用(yong)，防止氮(dan)氧化物的(de)產生。

　　考慮到活性炭吸(xi)收(shou)空氣中污染物的(de)(de)特性(xing)(xing)，在(zai)靜電(dian)除(chu)塵(chen)過程中被認為非常(chang)適合除(chu)塵(chen)和單一工藝去除(chu)氣體(ti)物質。此外，引(yin)(yin)入重力裝置(zhi)補(bu)充因無電(dian)暈放電(dian)而降低除(chu)塵(chen)效率。將活性(xing)(xing)炭(tan)材料(liao)涂(tu)層電(dian)極(ji)(ji)引(yin)(yin)入靜電(dian)除(chu)塵(chen)過程，確(que)定除(chu)塵(chen)效率，去除(chu)氣體(ti)物質。為此，將活性(xing)(xing)炭(tan)涂(tu)在(zai)鋁(lv)板(ban)上作為導體(ti)制造電(dian)極(ji)(ji)。然后，根據各(ge)種電(dian)壓和不(bu)同數量板(ban)的(de)(de)條(tiao)件(jian)，確(que)定活性(xing)(xing)炭(tan)涂(tu)層電(dian)極(ji)(ji)的(de)(de)消除(chu)電(dian)阻(zu)和除(chu)塵(chen)效率。

　　制備活性炭涂層

　　由于(yu)活(huo)性(xing)炭含有大(da)量的金屬離(li)子，當電(dian)流(liu)應(ying)用(yong)于(yu)活(huo)性(xing)炭涂層電(dian)極時，可能(neng)會(hui)發(fa)生電(dian)阻(zu)。預處(chu)理(li)活(huo)性(xing)炭以防止電(dian)阻(zu)，用(yong)酸(suan)溶液(ye)清洗以去除任何金屬離(li)子。活(huo)性(xing)炭用(yong)100℃用(yong)沸水洗凈(jing)，然后(hou)用(yong)沸鹽(yan)酸(suan)溶液(ye)(0.1N)洗滌3次。用(yong)酸(suan)處(chu)理(li)后(hou)，用(yong)蒸餾水清洗干燥(zao)。通(tong)過(guo)電(dian)感(gan)耦合(he)等離(li)子體取酸(suan)洗清液(ye)(ICP)金屬離(li)子含量分(fen)析鑒定。

　　活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)平板電極(ji)涂(tu)料包括活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)、黑碳和聚醋酸乙烯酯(PVAc)。將(jiang)酸處理(li)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)與黑碳混(hun)合(he)(he)(he)，降低電阻(zu)，然后添(tian)加(jia)PVAc支撐電極(ji)表(biao)面的(de)(de)涂(tu)層。黑碳和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)PVAc混(hun)合(he)(he)(he)比(bi)來自以(yi)前的(de)(de)研究。將(jiang)甲醇注入(ru)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)混(hun)合(he)(he)(he)物中，以(yi)確保電極(ji)表(biao)面涂(tu)層均勻，防止其去(qu)除。甲醇注入(ru)量通過試驗(yan)評估溶解三種材料，對涂(tu)層程(cheng)序無負面影響。將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)和活(huo)(huo)性(xing)(xing)炭(tan)作(zuo)為電極(ji)的(de)(de)內部比(bi)表(biao)面積進行測量和比(bi)較。

　　活性炭集塵性能(neng)測試結果

　　當(dang)引入活性(xing)(xing)(xing)炭涂層(ceng)電極(ji)(ji)時(shi)，補充現有(you)的靜電除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)技術。金(jin)屬離子通過活性(xing)(xing)(xing)炭預(yu)處理去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)，比表面積增加。確(que)定活性(xing)(xing)(xing)炭，黑(hei)碳(tan)，PVAc與甲醇對活性(xing)(xing)(xing)炭平板電極(ji)(ji)涂層(ceng)材料的*佳混合比，然(ran)后制作(zuo)電極(ji)(ji)。氣(qi)體(ti)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)和除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)實(shi)驗采用制造(zao)電極(ji)(ji)進行(xing)。在(zai)(zai)間(jian)歇性(xing)(xing)(xing)氣(qi)體(ti)去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)實(shi)驗中，在(zai)(zai)前10秒內輕松去(qu)除(chu)(chu)(chu)(chu)高濃(nong)(nong)度NH3和H 2S氣(qi)體(ti)。隨著(zhu)時(shi)間(jian)的推(tui)移，反(fan)應(ying)速率下降。在(zai)(zai)集塵(chen)(chen)(chen)研究中，確(que)認高電壓(10kV而不是5kV)在(zai)(zai)這種情(qing)況下進行(xing)除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)是有(you)益的，當(dang)施加更多的電極(ji)(ji)時(shi)，除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)效率就會提高。除(chu)(chu)(chu)(chu)塵(chen)(chen)(chen)量高達90%，進水粉塵(chen)(chen)(chen)濃(nong)(nong)度高(3000-4000微克/米3)，即使(shi)收集高濃(nong)(nong)度粉塵(chen)(chen)(chen)，也(ye)表現出有(you)前途的性(xing)(xing)(xing)能。