活性炭涂層電極去除粉塵
通過活性炭涂層電極同時去除粉塵，目前了解的在空氣環(huán)境中除顆粒物以外，還有各種污染物，如二氧化氮，一氧化碳，二氧化碳，碳?xì)浠衔铮蜓趸?，臭氧等。這些問題的主要來源于車輛廢氣。這些污染物是對身體有危害的。
此外，靜電除塵技術(shù)是指主要用于上述空氣污染物處理顆粒物的空氣污染防治設(shè)施，其中包括使用靜電除塵技術(shù)?；谥亓Φ募瘔m技術(shù)可以使用重力捕捉灰塵。盡管不適于除去較小的顆粒，但是以低的操作成本除去較大的顆粒顯示出良好的效率。與其他技術(shù)(如過濾除塵，重力除塵和離心除塵)相比，靜電除塵技術(shù)即使對于直徑較小的粉塵也顯示出更高的集塵效率。但有缺點： 灰塵收集需要高能量，并且獨立使用靜電系統(tǒng)難以除去氣體物質(zhì)。此外，它產(chǎn)生可產(chǎn)生被稱為有害氣體物質(zhì)的氮氧化物的電暈放電[。為了規(guī)避這個缺點，已經(jīng)開發(fā)了濕式靜電除塵技術(shù)，但也有清潔水珠，集塵板上的干斑形成，清潔水處理廢水等問題 。
本文介紹了使用活性炭(AC)涂層電極的集塵系統(tǒng)?；钚蕴康奶卣髟谟诰哂写蟮膬?nèi)部比表面積和高效吸收能力的活性炭，其由于其多孔性的優(yōu)點，活性炭被廣泛的使用吸收污染物。由于其高比表面積，基于雙電層電容器(EDLC)的使用已有許多研究。EDLC是指在固體電極和電解質(zhì)之間產(chǎn)生的電雙層中積累的電荷的裝置。雖然其能量密度低于電池的能量密度，但是快速充電和放電可以產(chǎn)生優(yōu)異的功率密度特性來加載即時電力。據(jù)認(rèn)為，使用活性炭具有高密度電荷的電極可以實現(xiàn)期望的集塵效率，而沒有任何電暈放電，從而耐受有效的能量使用，同時防止氮氧化物的產(chǎn)生。
考慮到活性炭吸收空氣中污染物的特性，其在靜電除塵過程中作為電極的使用被認(rèn)為非常適合于集塵和通過單一工藝去除氣態(tài)物質(zhì)。此外，通過引入重力裝置來補充由于沒有電暈放電而導(dǎo)致的集塵效率的降低。將活性炭材料涂層電極引入靜電除塵過程中，以確定除塵效率和除去氣態(tài)物質(zhì)。為此，通過將活性炭涂覆到作為導(dǎo)體的鋁板上制造電極。然后，基于各種電壓和不同數(shù)量的板的條件，確定了活性炭涂層電極的消除電阻和集塵效率。
活性炭涂層的制備
由于活性炭中含有大量的金屬離子，當(dāng)電流施加到活性炭涂層電極時，可能會發(fā)生電阻。活性炭的預(yù)處理以防止電阻，通過用酸溶液洗滌以除去存在的任何金屬離子?；钚蕴坑?00℃的沸水洗滌，然后用沸騰的鹽酸溶液(0.1N)洗滌3次。用酸處理后，再用蒸餾水洗滌并干燥。取酸洗上清液，通過電感耦合等離子體(ICP)分析鑒定金屬離子含量。
活性炭平板電極用涂料包括活性炭，黑碳和聚醋酸乙烯酯(PVAc)。將酸處理的活性炭與黑碳混合以降低電阻，然后加入PVAc以支撐電極表面上的涂層?；钚蕴?，黑碳和PVAc的混合比例來自以前的研究。為了確保在電極表面上均勻涂覆并防止其去除，將甲醇注入到活性炭混合物中。通過試驗評估甲醇注入量，使其溶解三種材料，并且對涂布程序沒有負(fù)面影響。在以最佳組成比構(gòu)成活性炭板后，測量并比較預(yù)處理的活性炭和活性炭作為電極的內(nèi)部比表面積。
活性炭集塵性能測試結(jié)果
當(dāng)引入活性炭涂層電極，補充現(xiàn)有的靜電除塵技術(shù)。通過活性炭預(yù)處理除去金屬離子，比表面積得到提高。確定活性炭，黑碳，PVAc和甲醇對活性炭平板電極涂層材料的最佳混合比例，然后制作電極。用制造的電極進(jìn)行氣體除去和集塵的實驗。在間歇式氣體去除實驗中，在最初10秒內(nèi)輕易地除去高濃度的NH3和H 2S氣體。反應(yīng)速率下降速度，隨著時間的推移逐漸降低。從集塵研究中，確認(rèn)在較高電壓(10kV而不是5kV)的條件下進(jìn)行集塵是有利的，并且當(dāng)施加更多數(shù)量的電極時，集塵效率變高。高達(dá)90%的除塵達(dá)到了，具有高進(jìn)水粉塵濃度(3000至4000微克/米3)，其示出有前途的性能，即使對于高濃度的粉塵收集的。
本文作者：董帝豪
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