活性炭多環(huán)芳烴的吸附實驗

　　為什么許多柴油和其他礦物燃料需要活性炭脫硫，因為現(xiàn)在已經(jīng)實施了嚴格的規(guī)定來規(guī)范運輸燃料的硫含量。柴油機的新規(guī)定將S級從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的發(fā)動機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，煉油廠的長期經(jīng)濟越來越受到重視。

　　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(ODS)，有機硫化合物種吸附劑的有機硫化合物 廣泛的探索和發(fā)展。

　　*近，活性炭已經(jīng)被認可并被廣泛用作氣相和液相吸附劑中用于去除有機硫化合物的吸附劑，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，選擇性吸附技術對脫硫的競爭力可能是多環(huán)芳烴(PAHs)競爭吸附的強烈影響。在這一貢獻中，我們報告了活性炭上多環(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

　　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)中進行動態(tài)吸附實驗，允許樣品在規(guī)定的時間間隔內(nèi)自動收集。此外，還進行了批量吸附實驗。

　　活性炭參數(shù)

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

　　為了更好地了解吸附機制，進行了工作PASHs和PAHs朗格繆爾吸附等溫線。從等溫線估計參數(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)與吸附強度相關的特征常數(shù)反映了每種吸附劑對吸附劑的親和力。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 - 受體機制對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大于吸附劑的臨界直徑，而且應足夠?qū)挘詼p少吸附過程中的擴散動力阻力處理。根據(jù)這項研究，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理的結(jié)構(gòu)、相似性，PASHs與多環(huán)芳烴的競爭吸附PAHs的吸附量顯著降低。