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活性炭負載氧化鎂對汽車尾氣處理
文章作者:韩研网络部 更新时间:2020-9-17 16:25:03

  活性炭負載氧化鎂對汽車尾氣處理

  車輛在行駛過程中會産生有害氣體,例如一氧化碳(CO)和碳氫化合物(HC),並且這種氣體排放量每年都在繼續增加。雖然爲了控制汽車尾氣排放實行了國六標准,但是還有很多會排放有害氣體的車輛在路上行駛著。減少車輛排放汙染的一種方法是吸附。通常使用活性炭吸附,因爲需要吸附容量達到95%以上的材料。我們研發的活性炭可以很好的吸附CO和HC氣體分子。並且爲了提高活性炭的吸附能力,用浸漬法用氧化鎂(MgO)改性。

  活性炭浸漬氧化鎂

  爲了更一步提升活性炭的吸附性能,我們用改性的方法以增加活性炭的活性。可以使用金屬,例如TiO2,MgO,NaHCO3,Ca(OH)2進行改性。雖然TiO2和MgO是非常好的吸附劑,具有較高的表面積。但是我們還是選擇了氧化鎂,並且氧化鎂對活性炭表面積影響大于二氧化钛。因此,選擇了氧化鎂作爲浸漬工藝的材料。在這種改性過程中,活性炭和氧化鎂我们用了三种不同的比例70:30、80:20和90:10。用这种方法来测试氧化鎂改性活性炭的合适条件。通过在搅拌过程中将氧化鎂和活性炭机械混合直至均匀,然后放置1小时进行浸渍。然后将MgO浸渍的活性炭用炉在450°C下加热30分钟。接下来,必须冲洗活性炭样品以平衡pH值。活性炭用蒸馏水洗涤,直到达到中性pH。之后,使用烤箱在150°C下将活性炭干燥1小时。然后获得改性完成的活性炭样品。

  活性炭處理汽車尾氣測試

  模擬的測試環境包含內部和外部兩部分的試管進行吸附。外管的長度爲50cm,直徑爲3.8cm。該管的功能是將排氣消聲器連接至氣體分析儀,而內管則用作活性炭的儲存器。改變內管的長度,以確定活性炭負載百分比對降低廢氣濃度的影響。直徑分別爲3cm,4cm和5cm。管子之間有一個密封,以防止廢氣泄漏。管的結構在圖1中進行了描述。

  圖1:活性炭吸附汽車尾氣測試環境。

  活性炭的碘值和表面積是重要的參數之一,因爲它會影響吸附過程。如果活性炭具有高表面積,則它是良好的吸附劑。通過計算碘吸附的活性炭量(mg碘/克活性炭),用碘值法測定表面積。使用碘值法進行表面積計算是一種可以通過其碘吸收率確定活性炭質量的方法。具有高碘吸收能力的活性炭具有更大的表面積。

  由氧化鎂改性的活性炭具有清晰且几乎均匀的孔结构。氧化鎂的存在会导致碳孔隙率降低,因此,由于活性炭的孔膨胀,孔之间的距离会更大。结果,产生的孔的数量将增加并且导致表面积增加。使用SEM对活性炭进行表征,以观察吸附劑的图案或表面结构。进行了研究中的SEM表征,以确定使用由氧化鎂改性活性炭形成的孔隙条件。

  图2:活性炭载氧化鎂的SEM表征,(a)70:30的比例,(b)80:20的比例,(c)90:10的比例。

  活性炭的表面清晰可见。而且,活性炭的多孔性随着微孔结构的控制而增加。氧化鎂在炉中加热时与活性炭反应,然后发生氧化。镁沿着交流表面移动,并与交流表面上存在的杂质结合在一起。镁与活性炭之间的相互作用使活性炭的结构发生变化。结果,形成了新的孔并扩大了原始孔。

  汽車吸附管長度對活性炭處理尾氣的影響

  爲了確定吸附管的長度對汽車尾氣中的CO和HC氣體排放吸附能力的影響。所用的活性炭是改性的。根據圖3所示的圖表,可以看出吸附管越長,CO和HC的吸附百分數越高。這是因爲吸附面積更長。吸附區域是活性炭與廢氣之間發生接觸的區域。吸附面積越寬,活性炭吸附的汙染物氣體量就越大。因此,CO和HC的濃度將由于接觸面積而降低。

  圖3:管長對吸附百分比的影響

  另外,随着管的长度增加而增加,并导致活性炭的活性芯增加。吸附容量与活性炭的质量成正比,因此可以吸收气体的吸附劑分子也会增加。因此,吸附管中的长度变化对降低CO和HC浓度有影响。从图3中可以看出,CO气体的吸附百分比大于HC气体的百分比。这是由于活性炭在CO和HC之间的吸附方式的变化。活性炭吸附模式受多种因素影响,包括活性炭分子在吸收污染物分子中的选择性(亲和力),温度,压力和气体分子的大小。HC的分子结构比CO更复杂。因此,HC的分子大小将比CO大。因此,活性炭吸附的HC小于活性炭吸附的CO。

  活性炭负载氧化鎂对汽車尾氣處理,改性目的是提高活性炭的质量和吸附能力。测试了活性炭浸漬氧化鎂,并评估了对汽车尾气排放的CO和HC废气。活性炭的孔结构在物理和化学活化过程中形成,并随着改性过程而变好。以70:30比率改性并放入5cm长的管中的活性炭表现出很好的气体吸附性能。活性炭吸附高达99.14%的CO和87.73%的HC。测试表明使用氧化鎂进行的乐福彩票很好的提高了吸附率。如果对技术不太了解的,可以直接咨询我们我们可以给您提供技術支持。

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