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活性炭负载氧化镁对汽车尾气处理
澳门太阳集团2007手机版:韩研网络部 更新时间:2020-9-17 16:25:03

  活性炭负载氧化镁对汽车尾气处理

  车辆在行驶过程中会产生有害气体,例如一氧化碳(CO)和碳氢化合物(HC),并且这种气体排放量每年都在继续增加。虽然为了控制汽车尾气排放实行了国六标准,但是还有很多会排放有害气体的车辆在路上行驶着。减少车辆排放污染的一种方法是吸附。通常使用活性炭吸附,因为需要吸附容量达到95%以上的材料。大家研发的活性炭可以很好的吸附CO和HC气体分子。并且为了提高活性炭的吸附能力,用浸渍法用氧化镁(MgO)改性。

  活性炭浸渍氧化镁

  为了更一步提升活性炭的吸附性能,大家用改性的方法以增加活性炭的活性。可以使用金属,例如TiO2,MgO,NaHCO3,Ca(OH)2进行改性。虽然TiO2和MgO是非常好的吸附剂,具有较高的表面积。但是大家还是选择了氧化镁,并且氧化镁对活性炭表面积影响大于二氧化钛。因此,选择了氧化镁作为浸渍工艺的材料。在这种改性过程中,活性炭和氧化镁大家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镁改性活性炭的合适条件。通过在搅拌过程中将氧化镁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。

  活性炭处理汽车尾气测试

  模拟的测试环境包含内部和外部两部分的试管进行吸附。外管的长度为50cm,直径为3.8cm。该管的功能是将排气消声器连接至气体分析仪,而内管则用作活性炭的储存器。改变内管的长度,以确定活性炭负载百分比对降低废气浓度的影响。直径分别为3cm,4cm和5cm。管子之间有一个密封,以防止废气泄漏。管的结构在图1中进行了描述。

  图1:活性炭吸附汽车尾气测试环境。

  活性炭的碘值和表面积是重要的参数之一,因为它会影响吸附过程。如果活性炭具有高表面积,则它是良好的吸附剂。通过计算碘吸附的活性炭量(mg碘/克活性炭),用碘值法测定表面积。使用碘值法进行表面积计算是一种可以通过其碘吸取率确定活性炭质量的方法。具有高碘吸取能力的活性炭具有更大的表面积。

  由氧化镁改性的活性炭具有清晰且几乎均匀的孔结构。氧化镁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,以观察吸附剂的图案或表面结构。进行了研究中的SEM表征,以确定使用由氧化镁改性活性炭形成的孔隙条件。

  图2:活性炭载氧化镁的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。氧化镁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。

  汽车吸附管长度对活性炭处理尾气的影响

  为了确定吸附管的长度对汽车尾气中的CO和HC气体排放吸附能力的影响。所用的活性炭是改性的。根据图3所示的图表,可以看出吸附管越长,CO和HC的吸附百分数越高。这是因为吸附面积更长。吸附区域是活性炭与废气之间发生接触的区域。吸附面积越宽,活性炭吸附的污染物气体量就越大。因此,CO和HC的浓度将由于接触面积而降低。

  图3:管长对吸附百分比的影响

  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,因此可以吸取气体的吸附剂分子也会增加。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取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。

  活性炭负载氧化镁对汽车尾气处理,改性目的是提高活性炭的质量和吸附能力。测试了活性炭浸渍氧化镁,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。测试表明使用氧化镁进行的活性炭改性很好的提高了吸附率。如果对技术不太了解的,可以直接咨询大家大家可以给您提供技术支撑。

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