活性炭多環芳烴的吸附實驗

　　為(wei)什么許多柴油和其他(ta)礦(kuang)物(wu)(wu)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)需要(yao)活性(xing)炭脫硫(liu)(liu)，因為(wei)現在(zai)已經實施了嚴(yan)格(ge)的(de)規定來(lai)規范運輸燃(ran)(ran)料(liao)(liao)的(de)硫(liu)(liu)含(han)量(liang)。柴油機的(de)新規定將S級(ji)從400-500左右ppm減(jian)(jian)少到10-15ppm S.近零(ling)硫(liu)(liu)(NZS)柴油15ppm或(huo)更(geng)低的(de)柴油燃(ran)(ran)料(liao)(liao)允許先進的(de)發動機尾(wei)氣凈化裝置有效減(jian)(jian)少排放和去除顆粒物(wu)(wu)。由(you)于(yu)脫硫(liu)(liu)過程中(zhong)的(de)額外要(yao)求，煉(lian)油廠的(de)長期(qi)經濟越來(lai)越受到重視。

　　雖(sui)然(ran)生產超低硫(liu)柴(chai)油可以很容易地使(shi)用(ULSD)，但氧化(hua)脫(tuo)硫(liu)等替(ti)代脫(tuo)硫(liu)技(ji)術(shu)(ODS)，有機(ji)硫(liu)化(hua)合物種吸附(fu)劑的(de)有機(ji)硫(liu)化(hua)合物 廣(guang)泛的(de)探(tan)索和發展(zhan)。

　　*近(jin)，活性炭(tan)(tan)已經被認可(ke)(ke)并被廣泛用作氣相(xiang)和液相(xiang)吸(xi)(xi)(xi)附劑中用于(yu)去除(chu)有(you)機硫(liu)化合物(wu)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附劑，主要是由于(yu)活性炭(tan)(tan)擁有(you)非常高的(de)表(biao)面積(ji)(ji)，較大的(de)孔體積(ji)(ji)和可(ke)(ke)調的(de)表(biao)面性質。然而，選(xuan)擇性吸(xi)(xi)(xi)附技(ji)術對脫硫(liu)的(de)競(jing)爭力可(ke)(ke)能(neng)是多環芳烴(jing)(PAHs)競(jing)爭吸(xi)(xi)(xi)附的(de)強烈影(ying)響(xiang)。在這一貢獻中，我(wo)們報告了活性炭(tan)(tan)上多環芳香(xiang)族硫(liu)雜環和多環芳烴(jing)的(de)吸(xi)(xi)(xi)附比較研究。

　　活性炭脫硫試驗

　　本研究中使(shi)(shi)用(yong)(yong)的(de)所有活(huo)性炭均(jun)為(wei)不同前(qian)體材料獲(huo)得(de)的(de)活(huo)性炭，包括礦物和(he)(he)纖維(wei)材料。使(shi)(shi)用(yong)(yong)BET和(he)(he)FTIR表(biao)示吸附(fu)前(qian)后的(de)樣(yang)品(pin)。使(shi)(shi)用(yong)(yong)XRF和(he)(he)總(zong)S分(fen)析(xi)(xi)儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分(fen)析(xi)(xi)。在(zai)固定床吸附(fu)系統中進(jin)行動態吸附(fu)實驗，允許樣(yang)品(pin)在(zai)規(gui)定的(de)時間間隔內自動收集。此外，還進(jin)行了批量吸附(fu)實驗。

　　活性炭參數

　　柴(chai)油(you)機和含有芳烴(jing)和硫(liu)化(hua)合物的(de)模(mo)型柴(chai)油(you)機在批(pi)量(liang)和流動(dong)吸(xi)附模(mo)式下(xia)吸(xi)附在幾種活性炭(tan)上。吸(xi)附結(jie)果(guo)表(biao)明，吸(xi)附能力強(qiang)烈依賴(lai)于活性炭(tan)的(de)性質。

　　為了(le)更好地(di)了(le)解吸(xi)(xi)附(fu)機制，進行了(le)工作PASHs和(he)PAHs朗格繆(mou)爾(er)吸(xi)(xi)附(fu)等溫線。從等溫線估(gu)計參(can)數(K L * q m)，其中K L表示吸(xi)(xi)附(fu)平衡常數，q m表示*大吸(xi)(xi)附(fu)容量。參(can)數(K L * q m)與吸(xi)(xi)附(fu)強度相關的(de)特征常數反映(ying)了(le)每種吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)對(dui)吸(xi)(xi)附(fu)劑(ji)的(de)親和(he)力。圖中總(zong)結(jie)了(le)幾種模型化(hua)合物的(de)結(jie)果。

　　吸(xi)(xi)附(fu)(fu)結果表明，具有(you)多環(huan)芳(fang)族骨架結構(gou)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)親和力主(zhu)要(yao)受芳(fang)環(huan)與(yu)活性(xing)炭圖(tu)形(xing)結構(gou)之間的(de)(de)(de)影響π-π控(kong)制分(fen)散相互作用。另(ling)外，電子(zi)給(gei)體 - 受體機制對含硫(liu)原子(zi)的(de)(de)(de)分(fen)子(zi)也(ye)起著重(zhong)要(yao)作用。此外，為(wei)了有(you)效吸(xi)(xi)附(fu)(fu)大(da)分(fen)子(zi)，吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)(de)(de)孔徑不僅應大(da)于吸(xi)(xi)附(fu)(fu)劑的(de)(de)(de)臨界(jie)直徑，而且應足夠寬，以減(jian)少(shao)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)過程中(zhong)的(de)(de)(de)擴散動力阻力處理(li)。根據這項(xiang)研究，可以得出結論，幾種吸(xi)(xi)附(fu)(fu)選擇性(xing)萘順序增加< 二(er)苯并吡啶二(er)苯。主(zhu)要(yao)是(shi)由于分(fen)子(zi)直徑與(yu)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)機理(li)的(de)(de)(de)結構(gou)、相似性(xing)，PASHs與(yu)多環(huan)芳(fang)烴的(de)(de)(de)競(jing)爭(zheng)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)PAHs的(de)(de)(de)吸(xi)(xi)附(fu)(fu)量顯著降(jiang)低。