活性炭多環(huán)芳烴的吸附實(shí)驗(yàn)

　　為什么許多柴油和其他礦物燃料需要活性炭脫硫，因?yàn)楝F(xiàn)在已經(jīng)實(shí)施了嚴(yán)格的規(guī)定來(lái)規(guī)范運(yùn)輸燃料的硫含量。柴油機(jī)的新規(guī)定將S級(jí)從400-500左右ppm減少到10-15ppm S.近零硫(NZS)柴油15ppm或更低的柴油燃料允許先進(jìn)的發(fā)動(dòng)機(jī)尾氣凈化裝置有效減少排放和去除顆粒物。由于脫硫過程中的額外要求，煉油廠的長(zhǎng)期經(jīng)濟(jì)越來(lái)越受到重視。

　　雖然生產(chǎn)超低硫柴油可以很容易地使用(ULSD)，但氧化脫硫等替代脫硫技術(shù)(ODS)，有機(jī)硫化合物種吸附劑的有機(jī)硫化合物 廣泛的探索和發(fā)展。

　　*近，活性炭已經(jīng)被認(rèn)可并被廣泛用作氣相和液相吸附劑中用于去除有機(jī)硫化合物的吸附劑，主要是由于活性炭擁有非常高的表面積，較大的孔體積和可調(diào)的表面性質(zhì)。然而，選擇性吸附技術(shù)對(duì)脫硫的競(jìng)爭(zhēng)力可能是多環(huán)芳烴(PAHs)競(jìng)爭(zhēng)吸附的強(qiáng)烈影響。在這一貢獻(xiàn)中，我們報(bào)告了活性炭上多環(huán)芳香族硫雜環(huán)和多環(huán)芳烴的吸附比較研究。

　　活性炭脫硫試驗(yàn)

　　本研究中使用的所有活性炭均為不同前體材料獲得的活性炭，包括礦物和纖維材料。使用BET和FTIR表示吸附前后的樣品。使用XRF和總S分析儀(Mitsubishi Chemical Co. TS-100)硫分析。在固定床吸附系統(tǒng)中進(jìn)行動(dòng)態(tài)吸附實(shí)驗(yàn)，允許樣品在規(guī)定的時(shí)間間隔內(nèi)自動(dòng)收集。此外，還進(jìn)行了批量吸附實(shí)驗(yàn)。

　　活性炭參數(shù)

　　柴油機(jī)和含有芳烴和硫化合物的模型柴油機(jī)在批量和流動(dòng)吸附模式下吸附在幾種活性炭上。吸附結(jié)果表明，吸附能力強(qiáng)烈依賴于活性炭的性質(zhì)。

　　為了更好地了解吸附機(jī)制，進(jìn)行了工作PASHs和PAHs朗格繆爾吸附等溫線。從等溫線估計(jì)參數(shù)(K L * q m)，其中K L表示吸附平衡常數(shù)，q m表示*大吸附容量。參數(shù)(K L * q m)與吸附強(qiáng)度相關(guān)的特征常數(shù)反映了每種吸附劑對(duì)吸附劑的親和力。圖中總結(jié)了幾種模型化合物的結(jié)果。

　　吸附結(jié)果表明，具有多環(huán)芳族骨架結(jié)構(gòu)的分子的吸附親和力主要受芳環(huán)與活性炭圖形結(jié)構(gòu)之間的影響π-π控制分散相互作用。另外，電子給體 - 受體機(jī)制對(duì)含硫原子的分子也起著重要作用。此外，為了有效吸附大分子，吸附劑的孔徑不僅應(yīng)大于吸附劑的臨界直徑，而且應(yīng)足夠?qū)?，以減少吸附過程中的擴(kuò)散動(dòng)力阻力處理。根據(jù)這項(xiàng)研究，可以得出結(jié)論，幾種吸附選擇性萘順序增加< 二苯并吡啶二苯。主要是由于分子直徑與吸附機(jī)理的結(jié)構(gòu)、相似性，PASHs與多環(huán)芳烴的競(jìng)爭(zhēng)吸附PAHs的吸附量顯著降低。