bet356下载

活性炭高新技术企业活性炭产学研合作基地

全国免费咨询热线:400-000-1319

联系我们
全国服务热线:400-000-1319

电话:13570151199

传真:020-39972520

邮箱:hanyancarbon@fuhcode.com

地址:广州市番禺(yu)区 南村镇兴(xing)业大道自编工业园M区1号

活性炭蒸馏系统产生清洁水
文章作者:bet356下载网络部 更新时间:2021-7-1 16:40:45

  活性炭蒸馏系统产生清洁水

  阳(yang)(yang)光(guang),这是一种可再生(sheng)且(qie)几乎无限的(de)(de)能(neng)(neng)源(yuan)。典型的(de)(de)传(chuan)统太(tai)阳(yang)(yang)能(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)(liu)(liu)系(xi)统由(you)底(di)部的(de)(de)光(guang)热(re)层(ceng)和(he)用于(yu)(yu)冷凝(ning)水(shui)蒸(zheng)(zheng)气(qi)的(de)(de)倾(qing)斜表面(mian)组成(cheng)。入(ru)射太(tai)阳(yang)(yang)光(guang)被源(yuan)水(shui)和(he)光(guang)热(re)层(ceng)吸收(shou),然后将(jiang)吸收(shou)的(de)(de)光(guang)转化为热(re)能(neng)(neng)以加热(re)整(zheng)个水(shui)体以产(chan)生(sheng)太(tai)阳(yang)(yang)能(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)。虽然太(tai)阳(yang)(yang)能(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)(liu)(liu)已经使用了很长时间,但由(you)于(yu)(yu)太(tai)阳(yang)(yang)能(neng)(neng)对水(shui)的(de)(de)吸收(shou)差、大(da)量水(shui)加热(re)和(he)对水(shui)浑浊的(de)(de)敏感性,传(chuan)统太(tai)阳(yang)(yang)能(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)(liu)(liu)的(de)(de)效率往往受到限制。为了克服传(chuan)统太(tai)阳(yang)(yang)能(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)馏(liu)(liu)(liu)的(de)(de)潜在问题,研发使用活性炭材料来增强生(sheng)产(chan)太(tai)阳(yang)(yang)能(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)汽(qi)。

  活性炭界面蒸发装置的构建

  两种(zhong)类(lei)型的(de)(de)(de)材料被(bei)用作光热(re)层,活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)与(yu)二氧化(hua)钛(tai)和(he)片状石(shi)墨混(hun)合。在(zai)(zai)制(zhi)造过(guo)程之前,首(shou)先被(bei)手动研(yan)磨成(cheng)更小(xiao)的(de)(de)(de)碎片。将(jiang)30mgPVDF膜(mo)溶(rong)解在(zai)(zai)2毫(hao)升NMP中(zhong)。此(ci)后,将(jiang)220毫(hao)克(ke)(ke)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)加(jia)入到溶(rong)液中(zhong),然(ran)后涡旋振(zhen)荡(dang)30分(fen)钟。然(ran)后,将(jiang)50mg二氧化(hua)钛(tai)添加(jia)到活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)分(fen)散(san)体中(zhong),然(ran)后涡旋振(zhen)荡(dang)30分(fen)钟并超声处理(li)1小(xiao)时以(yi)获得均匀的(de)(de)(de)分(fen)散(san)体。最后,使(shi)用刮刀将(jiang)活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)载(zai)钛(tai)材料粘贴在(zai)(zai)晶(jing)状体组(zu)(zu)织(zhi)上,形成(cheng)直径为(wei)3.5厘米的(de)(de)(de)圆形。该技术被(bei)认为(wei)是一种(zhong)快(kuai)速且不消耗能量的(de)(de)(de)过(guo)程,用于(yu)均匀且可重复地(di)生产具有指(zhi)定膜(mo)厚(hou)的(de)(de)(de)薄涂(tu)层。载(zai)有活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)(de)(de)镜片纸在(zai)(zai)50℃的(de)(de)(de)烘箱(xiang)中(zhong)干燥。为(wei)了制(zhi)造载(zai)有石(shi)墨的(de)(de)(de)镜片组(zu)(zu)织(zhi),用270毫(hao)克(ke)(ke)石(shi)墨代替活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)和(he)二氧化(hua)钛(tai)。将(jiang)装有不同光热(re)材料的(de)(de)(de)镜片组(zu)(zu)织(zhi)样品放置在(zai)(zai)PE泡沫(2厘米厚(hou))上以(yi)构建(jian)界面(mian)蒸(zheng)发(fa)装置(即活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)/泡沫、石(shi)墨/泡沫)。选(xuan)择PE泡沫是因(yin)为(wei)它的(de)(de)(de)低导热(re)性(xing)(xing)(xing)(xing)。活(huo)(huo)(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)/泡沫和(he)石(shi)墨/泡沫的(de)(de)(de)图片如图1(a)和(he)(b)所示。

  图1:(a)活性(xing)炭/泡沫(mo)(mo)和(b)石(shi)墨/泡沫(mo)(mo)的图片。(c)不同光(guang)热层(ceng)的UV-vis-NIR吸收光(guang)谱。

  材料参数分析

  光(guang)吸(xi)(xi)收(shou)越(yue)高(gao),材(cai)料(liao)(liao)(liao)吸(xi)(xi)收(shou)的(de)光(guang)就(jiu)越(yue)多(duo),从而增加(jia)了(le)可(ke)利用的(de)太阳能。活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)、载钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)和石(shi)墨的(de)UV-vis-NIR吸(xi)(xi)收(shou)光(guang)谱(pu)如图(tu)1(c)所示。与(yu)石(shi)墨相比,含(han)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)在(zai)UV-vis-NIR区(qu)域吸(xi)(xi)收(shou)更多(duo)的(de)光(guang),表明(ming)(ming)含(han)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)材(cai)料(liao)(liao)(liao)是更好(hao)的(de)光(guang)热(re)材(cai)料(liao)(liao)(liao)。装(zhuang)载有载钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)的(de)晶状体组织(zhi)(zhi)样(yang)品的(de)SEM图(tu)像(xiang)(xiang)和EDS光(guang)谱(pu)也支持(chi)材(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)存在(zai)二(er)氧化(hua)钛(tai)。晶状体组织(zhi)(zhi)纤维表面在(zai)加(jia)载活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)后变得相当粗糙(图(tu)2(a)-(c)))。EDS光(guang)谱(pu)进一步证实了(le)光(guang)热(re)层活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)中(zhong)二(er)氧化(hua)钛(tai)的(de)存在(zai)(图(tu)2(d))。此外,载钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)(xing)(xing)炭(tan)(tan)(tan)图(tu)像(xiang)(xiang)(图(tu)2(e))的(de)EDS元(yuan)(yuan)素(su)映(ying)射(Ti元(yuan)(yuan)素(su))显示Ti元(yuan)(yuan)素(su)均匀分布在(zai)材(cai)料(liao)(liao)(liao)表面,表明(ming)(ming)二(er)氧化(hua)钛(tai)成功掺入到(dao)光(guang)热(re)材(cai)料(liao)(liao)(liao)中(zhong)。

  图(tu)2:(a)原始(shi)镜(jing)片(pian)组织(b)仅装有活性炭的(de)(de)镜(jing)片(pian)组织和(c)装有载钛(tai)(tai)活性炭的(de)(de)镜(jing)片(pian)组织的(de)(de)SEM图(tu)像。(d)载钛(tai)(tai)活性炭的(de)(de)EDS光谱(pu)和(e)载钛(tai)(tai)活性炭的(de)(de)EDS钛(tai)(tai)元(yuan)素映射。

  活性炭净水生成VOC去除和咸水淡化

  利用(yong)(yong)内置载(zai)(zai)(zai)(zai)钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)/泡(pao)(pao)沫(mo)的(de)(de)(de)(de)太(tai)阳能(neng)(neng)蒸(zheng)馏(liu)器系统在(zai)(zai)(zai)实验室规模(通(tong)过(guo)(guo)太(tai)阳模拟器)和(he)实际阳光(guang)(guang)下(xia)(xia)进行清(qing)洁水(shui)(shui)(shui)生(sheng)成(cheng)(cheng)实验,以了(le)(le)解(jie)(jie)系统的(de)(de)(de)(de)适用(yong)(yong)性(xing)。不同的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)基(ji)质(zhi),包括含VOC的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)和(he)合成(cheng)(cheng)盐(yan)水(shui)(shui)(shui),作(zuo)为(wei)源(yuan)水(shui)(shui)(shui)。将含有VOC的(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)(shui)基(ji)质(zhi)用(yong)(yong)作(zuo)源(yuan)水(shui)(shui)(shui),以探索通(tong)过(guo)(guo)太(tai)阳能(neng)(neng)蒸(zheng)馏(liu)器中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)载(zai)(zai)(zai)(zai)钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)/泡(pao)(pao)沫(mo)界面系统同时(shi)去(qu)除(chu)VOC的(de)(de)(de)(de)蒸(zheng)馏(liu)水(shui)(shui)(shui)收集的(de)(de)(de)(de)可(ke)能(neng)(neng)性(xing)。为(wei)了(le)(le)首先了(le)(le)解(jie)(jie)合成(cheng)(cheng)的(de)(de)(de)(de)载(zai)(zai)(zai)(zai)钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)吸附/光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)能(neng)(neng)力(li),在(zai)(zai)(zai)烧(shao)杯中(zhong)(zhong)(zhong)使用(yong)(yong)10mgL-1苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)溶液(ye),水(shui)(shui)(shui)浴温度控(kong)制在(zai)(zai)(zai)20℃和(he)载(zai)(zai)(zai)(zai)钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)片材进行苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)去(qu)除(chu)测试(shi)(没有PE泡(pao)(pao)沫(mo))被放置在(zai)(zai)(zai)烧(shao)杯底部(bu),从(cong)而将其完全(quan)浸没在(zai)(zai)(zai)苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)。苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)在(zai)(zai)(zai)阳光(guang)(guang)直射(she)光(guang)(guang)解(jie)(jie)下(xia)(xia)保(bao)持稳定,通(tong)过(guo)(guo)载(zai)(zai)(zai)(zai)钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)(de)纯吸附去(qu)除(chu)了(le)(le)近40%。此外,在(zai)(zai)(zai)光(guang)(guang)照(zhao)下(xia)(xia),大约20%的(de)(de)(de)(de)苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)被进一步去(qu)除(chu)。还可(ke)以观察到使用(yong)(yong)载(zai)(zai)(zai)(zai)钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)在(zai)(zai)(zai)黑暗和(he)照(zhao)明(ming)下(xia)(xia)去(qu)除(chu)苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)不同趋(qu)势。光(guang)(guang)照(zhao)下(xia)(xia)苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)去(qu)除(chu)趋(qu)势的(de)(de)(de)(de)变(bian)化(hua)(hua)表明(ming)掺入(ru)材料中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)(de)(de)二氧化(hua)(hua)钛(tai)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)剂参与了(le)(le)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)过(guo)(guo)程。因此,载(zai)(zai)(zai)(zai)钛(tai)活(huo)(huo)性(xing)炭(tan)显示出通(tong)过(guo)(guo)吸附和(he)光(guang)(guang)催(cui)化(hua)(hua)降(jiang)解(jie)(jie)相结合来(lai)降(jiang)解(jie)(jie)溶液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)苯(ben)(ben)(ben)酚(fen)(fen)的(de)(de)(de)(de)能(neng)(neng)力(li)。

  图3:辐照(zhao)下(xia)的红外图像,浸(jin)没的载钛活性(xing)炭(顶部(bu))和(he)载钛活性(xing)炭/泡沫(底部(bu))。

  除了能(neng)够防止(zhi)VOC富集外(wai),还研究了太阳(yang)能(neng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏器系统在(zai)真实(shi)阳(yang)光下(xia)的(de)脱(tuo)(tuo)盐能(neng)力(li),以评估该系统的(de)应用(yong)潜力(li)。在(zai)本实(shi)验中,使用(yong)合成(cheng)盐水(shui)(shui)(shui)作(zuo)为实(shi)验溶液来(lai)模拟海水(shui)(shui)(shui)的(de)平(ping)均(jun)盐度(3.5wt%)。在(zai)使用(yong)载钛活性(xing)炭(tan)/泡沫的(de)太阳(yang)能(neng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏过程后,Cl-和Na+蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏水(shui)(shui)(shui)中的(de)水(shui)(shui)(shui)平(ping)分远低(di)于(yu)饮用(yong)水(shui)(shui)(shui)指导(dao)值。总体而言,高蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏水(shui)(shui)(shui)生产(chan)率(lv)和可接受(shou)的(de)水(shui)(shui)(shui)质表明(ming)使用(yong)界面蒸(zheng)(zheng)(zheng)发装(zhuang)置进行脱(tuo)(tuo)盐的(de)太阳(yang)能(neng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏的(de)功效(xiao)。

  通过结(jie)合活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)、二氧(yang)化(hua)钛(tai)、镜(jing)片纸(zhi)和PE泡沫等容(rong)易获(huo)得的(de)(de)(de)材料,成功地建立了具有(you)高(gao)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽发(fa)生效率(lv)的(de)(de)(de)界面(mian)(mian)蒸(zheng)(zheng)(zheng)发(fa)装置。载钛(tai)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)从紫(zi)外(wai)(wai)到近红(hong)外(wai)(wai)区(qu)域表(biao)现出优异(yi)(yi)的(de)(de)(de)光吸收性(xing)(xing)(xing)(xing),因此(ci)可以产生更多的(de)(de)(de)热能(neng)(neng)(neng)来蒸(zheng)(zheng)(zheng)发(fa)器件(jian)表(biao)面(mian)(mian)的(de)(de)(de)水膜(mo)。此(ci)外(wai)(wai),PE泡沫的(de)(de)(de)低热导率(lv)限制了大(da)量(liang)水的(de)(de)(de)热损失,从而能(neng)(neng)(neng)够有(you)效利用设(she)备(bei)表(biao)面(mian)(mian)产生的(de)(de)(de)热能(neng)(neng)(neng)。载钛(tai)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)的(de)(de)(de)高(gao)光吸收和热定位(wei)由PE泡沫诱导一起促进(jin)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽产生性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)和使载钛(tai)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)/泡沫优异(yi)(yi)的(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)发(fa)装置,不(bu)仅蒸(zheng)(zheng)(zheng)发(fa)性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)稳(wen)定,甚(shen)至经(jing)过多次循环(huan)测试(shi),而且受水中悬浮物的(de)(de)(de)影响(xiang)较小。除(chu)了更好的(de)(de)(de)蒸(zheng)(zheng)(zheng)汽产生性(xing)(xing)(xing)(xing)能(neng)(neng)(neng)外(wai)(wai),载钛(tai)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)还被证(zheng)明(ming)能(neng)(neng)(neng)够通过在光照下(xia)的(de)(de)(de)吸附(fu)和光催化(hua)去(qu)(qu)除(chu)水中的(de)(de)(de)VOC(苯酚约95%的(de)(de)(de)去(qu)(qu)除(chu)效率(lv))。此(ci)外(wai)(wai),户外(wai)(wai)太阳能(neng)(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏(liu)实验的(de)(de)(de)结(jie)果表(biao)明(ming),所(suo)制造(zao)的(de)(de)(de)载钛(tai)活性(xing)(xing)(xing)(xing)炭(tan)/泡沫装置的(de)(de)(de)脱盐能(neng)(neng)(neng)力导致蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏(liu)水质量(liang)很(hen)容(rong)易满足WHO饮用水指南。总(zong)体而言,该装置在产水、防止VOC富集和脱盐方面(mian)(mian)具有(you)良好的(de)(de)(de)能(neng)(neng)(neng)力,在太阳能(neng)(neng)(neng)蒸(zheng)(zheng)(zheng)馏(liu)方面(mian)(mian)显(xian)示出巨大(da)的(de)(de)(de)潜(qian)力。

文章标签:椰壳活性炭,果壳活性炭,煤质活性炭,木质活性炭,蜂窝活性炭,净水活性炭.

本文链接:http://fuhcode.com/hangye/hy1013.html

查看更多分类请点击:公司资讯    行业新闻    媒体报导    百科知识    

var _hmt = _hmt || []; (function() { var hm = document.createElement("script"); hm.src = "https://hm.baidu.com/hm.js?78ebdacae9da971faf025645ab77d367"; var s = document.getElementsByTagName("script")[0]; s.parentNode.insertBefore(hm, s); })();