活(huo)性炭涂層電(dian)極去除粉塵

　　除(chu)空氣(qi)環境中的顆粒物外，還有二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)氮(dan)、一氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳、二氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)碳、碳氫(qing)化(hua)(hua)合物、硫氧(yang)(yang)(yang)化(hua)(hua)物、臭氧(yang)(yang)(yang)等各(ge)種污染物。這些問題主(zhu)要來自(zi)車輛廢氣(qi)。這些污染物對身體有害。

　　此外，靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)是(shi)指主要(yao)用于(yu)上述空(kong)(kong)氣污染物(wu)處理(li)(li)顆粒(li)物(wu)的空(kong)(kong)氣污染防(fang)治設施，包(bao)括靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)。基于(yu)重(zhong)力(li)的除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)可(ke)以(yi)用重(zhong)力(li)捕(bu)捉(zhuo)灰(hui)塵(chen)(chen)。雖然不適合去(qu)除(chu)較(jiao)(jiao)小(xiao)的顆粒(li)，但以(yi)較(jiao)(jiao)低(di)的操作成本去(qu)除(chu)較(jiao)(jiao)大的顆粒(li)顯示出良好的效率。靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)比(bi)其他(ta)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)(如過濾除(chu)塵(chen)(chen)、重(zhong)力(li)除(chu)塵(chen)(chen)和離(li)心(xin)除(chu)塵(chen)(chen))更有效，即使(shi)是(shi)直徑(jing)較(jiao)(jiao)小(xiao)的粉塵(chen)(chen)。但有缺點： 灰(hui)塵(chen)(chen)收集需要(yao)高能量，獨立使(shi)用靜(jing)電(dian)(dian)系統很難去(qu)除(chu)氣體物(wu)質(zhi)。此外，它(ta)還產生氮氧化物(wu)電(dian)(dian)暈放電(dian)(dian)，可(ke)產生被(bei)稱為有害氣體物(wu)質(zhi)。為了避免這一缺點，濕式靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)(ji)(ji)術(shu)(shu)已經開發(fa)出來，但也存在(zai)清潔水(shui)滴、除(chu)塵(chen)(chen)板(ban)上形成干斑、清潔水(shui)處理(li)(li)廢水(shui)等問題 。

　　本文介紹了(le)活(huo)性炭(tan)的(de)使用(yong)(yong)(AC)涂層電(dian)極(ji)的(de)除(chu)(chu)塵系統。活(huo)性炭(tan)具(ju)有內(nei)部比表面(mian)積大、吸收(shou)能(neng)力高(gao)的(de)特(te)點。由于(yu)其多孔性優點，活(huo)性炭(tan)被廣泛用(yong)(yong)于(yu)吸收(shou)污(wu)染物。基于(yu)雙(shuang)電(dian)層電(dian)容器的(de)高(gao)比表面(mian)積(EDLC)許多研究已經被用(yong)(yong)于(yu)使用(yong)(yong)。EDLC是指(zhi)在固體電(dian)極(ji)和電(dian)解質之(zhi)間(jian)產(chan)生(sheng)(sheng)的(de)電(dian)雙(shuang)層中(zhong)積累(lei)電(dian)荷(he)的(de)裝置。雖然其能(neng)量(liang)密度(du)低(di)于(yu)電(dian)池(chi)的(de)能(neng)量(liang)密度(du)，但(dan)快速充放可以產(chan)生(sheng)(sheng)優異的(de)功率密度(du)特(te)性來加載即時電(dian)源。據(ju)認為(wei)，使用(yong)(yong)具(ju)有高(gao)密度(du)電(dian)荷(he)的(de)活(huo)性炭(tan)電(dian)極(ji)可以在沒有任何電(dian)暈(yun)放電(dian)的(de)情況(kuang)下達到預期的(de)除(chu)(chu)塵效(xiao)率，從而耐受有效(xiao)的(de)能(neng)量(liang)使用(yong)(yong)，防止(zhi)氮氧化物的(de)產(chan)生(sheng)(sheng)。

　　考慮到活性炭吸(xi)收空氣(qi)中(zhong)污染物(wu)(wu)的特性，在靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)過程中(zhong)被(bei)認為(wei)非常適合除(chu)(chu)塵(chen)和(he)單(dan)一工(gong)藝去除(chu)(chu)氣(qi)體物(wu)(wu)質。此(ci)外，引入重力裝置補充(chong)因無電(dian)(dian)暈放(fang)電(dian)(dian)而降低除(chu)(chu)塵(chen)效率。將活(huo)(huo)性炭材(cai)料涂(tu)層(ceng)電(dian)(dian)極(ji)引入靜(jing)電(dian)(dian)除(chu)(chu)塵(chen)過程，確定(ding)除(chu)(chu)塵(chen)效率，去除(chu)(chu)氣(qi)體物(wu)(wu)質。為(wei)此(ci)，將活(huo)(huo)性炭涂(tu)在鋁板(ban)(ban)上作為(wei)導體制造電(dian)(dian)極(ji)。然(ran)后，根據各種(zhong)電(dian)(dian)壓和(he)不同數量板(ban)(ban)的條件(jian)，確定(ding)活(huo)(huo)性炭涂(tu)層(ceng)電(dian)(dian)極(ji)的消除(chu)(chu)電(dian)(dian)阻(zu)和(he)除(chu)(chu)塵(chen)效率。

　　制備活性炭涂層

　　由于活(huo)性炭(tan)含(han)有(you)大量的金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)(zi)(zi)，當電(dian)流應(ying)用(yong)于活(huo)性炭(tan)涂層電(dian)極時，可能會發生電(dian)阻。預(yu)處(chu)(chu)理活(huo)性炭(tan)以(yi)(yi)防止電(dian)阻，用(yong)酸(suan)溶液(ye)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)以(yi)(yi)去除任何金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)(zi)(zi)。活(huo)性炭(tan)用(yong)100℃用(yong)沸水洗(xi)(xi)(xi)凈，然后(hou)用(yong)沸鹽酸(suan)溶液(ye)(0.1N)洗(xi)(xi)(xi)滌3次。用(yong)酸(suan)處(chu)(chu)理后(hou)，用(yong)蒸餾水清(qing)洗(xi)(xi)(xi)干燥(zao)。通過(guo)電(dian)感耦(ou)合等離(li)子(zi)(zi)(zi)體(ti)取酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)清(qing)液(ye)(ICP)金(jin)屬(shu)離(li)子(zi)(zi)(zi)含(han)量分析(xi)鑒(jian)定。

　　活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)平(ping)板電極(ji)涂(tu)料包括活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)、黑(hei)碳(tan)和(he)聚醋(cu)酸乙烯酯(PVAc)。將(jiang)酸處理活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)與黑(hei)碳(tan)混合(he)，降低電阻，然后(hou)添加(jia)PVAc支撐電極(ji)表面的(de)(de)涂(tu)層(ceng)。黑(hei)碳(tan)和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)PVAc混合(he)比(bi)來自以(yi)前的(de)(de)研究。將(jiang)甲醇(chun)注入(ru)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)混合(he)物中，以(yi)確保電極(ji)表面涂(tu)層(ceng)均勻(yun)，防止其去除。甲醇(chun)注入(ru)量(liang)通(tong)過(guo)試驗評估溶解(jie)三(san)種材料，對涂(tu)層(ceng)程(cheng)序無負面影響(xiang)。將(jiang)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)(tan)(tan)作為(wei)電極(ji)的(de)(de)內(nei)部比(bi)表面積進(jin)行(xing)測量(liang)和(he)比(bi)較。

　　活性(xing)炭集塵性(xing)能測試(shi)結果

　　當引入活性(xing)炭涂層電(dian)(dian)(dian)極時，補充現有的(de)(de)靜電(dian)(dian)(dian)除(chu)塵(chen)(chen)技(ji)術(shu)。金屬離子通過活性(xing)炭預處理去除(chu)，比(bi)表(biao)面積增加。確定活性(xing)炭，黑碳，PVAc與甲(jia)醇對活性(xing)炭平板電(dian)(dian)(dian)極涂層材料的(de)(de)*佳混合比(bi)，然后制(zhi)作(zuo)電(dian)(dian)(dian)極。氣(qi)體(ti)(ti)去除(chu)和(he)除(chu)塵(chen)(chen)實驗采用制(zhi)造電(dian)(dian)(dian)極進(jin)行。在(zai)間(jian)歇(xie)性(xing)氣(qi)體(ti)(ti)去除(chu)實驗中，在(zai)前10秒(miao)內輕松去除(chu)高(gao)(gao)(gao)濃度(du)(du)NH3和(he)H 2S氣(qi)體(ti)(ti)。隨著(zhu)時間(jian)的(de)(de)推(tui)移，反(fan)應速率下(xia)降。在(zai)集(ji)(ji)塵(chen)(chen)研究(jiu)中，確認高(gao)(gao)(gao)電(dian)(dian)(dian)壓(10kV而不是5kV)在(zai)這種情(qing)況下(xia)進(jin)行除(chu)塵(chen)(chen)是有益的(de)(de)，當施加更多(duo)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)極時，除(chu)塵(chen)(chen)效(xiao)率就會(hui)提高(gao)(gao)(gao)。除(chu)塵(chen)(chen)量高(gao)(gao)(gao)達90%，進(jin)水粉塵(chen)(chen)濃度(du)(du)高(gao)(gao)(gao)(3000-4000微克/米3)，即使收集(ji)(ji)高(gao)(gao)(gao)濃度(du)(du)粉塵(chen)(chen)，也表(biao)現出有前途(tu)的(de)(de)性(xing)能。