络合吸收—生物电化学还原烟气脱硝系统一新型电极制备及系统性能测试
发布时间：2021-05-07 12:04
随着火力发电行业烟气脱硝治理进程的完美收官,中小型燃煤工业锅炉成为十三五规划中氮氧化物排放源治理的重点对象;研发高效、清洁的NOx处理技术至关重要。络合吸收-生物电化学还原烟气脱硝集成系统（chemical absorption-bioelectrochemicalreduction integrated system,CABER）是在络合吸收-生物还原法（chemicalabsorption-biologicalreduction,CABR）的基础上,通过生物电化学强化提升系统的氮氧化物处理负荷和运行效果;由于其绿色、经济的优势,在烟气脱硝领域具有广阔的理论研究和实际应用价值。电极生物膜反应器是CABER技术的核心部分:生物还原过程作为反应的限速步骤,是制约CABER系统实现高效脱硝的关键。本研究从优化工作电极的角度入手,利用新制备的工作电极构建新型电极生物膜反应器,并应用于CABER集成系统中考察其运行效果,然后从电子利用层面和微生物层面进行电化学还原强化机制探究,为CABER的高效运行提供理论支撑和实际优化方向。本研究首先针对传统石墨工作电极生物附着性能差、电子传递速率低的缺陷,...
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
绪论
第一章 文献综述
1.1 我国燃煤工业锅炉氮氧化物排放现状及控制技术
1.1.1 我国燃煤工业锅炉氮氧化物排放概况
1.1.2 燃煤工业锅炉氮氧化物排放标准
1.1.3 烟气中氮氧化物的主要控制技术
1.2 络合吸收-生物还原(CABR)集成系统
1.2.1 络合吸收-生物还原法脱除NO的工艺原理
1.2.2 络合吸收-生物还原法脱除NO的的关键步骤
1.2.3 微生物还原机理
1.3 络合吸收-生物电化学还原(CABER)集成系统
1.3.1 微生物电化学强化机理
1.3.2 电极生物膜反应器的优化
1.4 生物阴极修饰研究
1.4.1 聚吡咯复合材料
1.4.2 聚吡咯-碳纳米管复合材料
1.5 本研究目的、内容及技术路线
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第二章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与材料
2.2 实验仪器与装置
2.3 实验分析方法
2.3.1 气相浓度监测
2.3.2 液相离子监测
2.3.3 生物相监测
2.3.4 电极性能监测
第三章 聚吡咯修饰电极强化CABER烟气脱硝系统
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 聚吡咯修饰电极的制备与表征
3.2.2 应用Ppy修饰电极的CABER系统挂膜及性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 聚吡咯修饰电极的电化学聚合过程
3.3.2 聚吡咯修饰电极电化学性能与形貌分析
3.3.3 应用Ppy修饰电极的CABER体系启动与稳态运行
3.3.4 Ppy修饰电极强化电极生物膜反应器
3.4 本章小结
第四章 聚吡咯-碳纳米管修饰电极强化CABER烟气脱硝系统
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 聚吡咯-碳纳米管修饰电极的制备与表征
4.2.2 应用Ppy-CNTs修饰电极的CABER系统挂膜及性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 聚吡咯-碳纳米管修饰电极电化学性能与形貌分析
4.3.2 应用Ppy-CNTs修饰电极的CABER体系启动与稳态运行
4.3.3 Ppy-CNTs修饰电极强化电极生物膜反应器
4.4 本章小结
第五章 电极修饰前后生物电化学体系生物相的动态响应
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结果与讨论
5.3.1 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系生物量的变化
5.3.2 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系微生物群落结构的变化
5.3.3 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系Alpha多样性分析
5.3.4 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系Beta多样性分析
5.3.5 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系物种丰度的变化
5.4 本章小结
第六章 结论、创新点与建议
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 建议与展望
参考文献
作者简介及在学期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]脱硫脱硝行业2017年发展综述[J]. 赵雪,程茜,侯俊先. 中国环保产业. 2018(07)
[2]燃煤工业锅炉大气污染物控制措施分析[J]. 张国强. 中国战略新兴产业. 2018(12)
[3]微生物纳米导线、纳米管与胞外电子传递及胞间物质交换[J]. 刘茜,马旅雁. 矿物岩石地球化学通报. 2018(01)
[4]燃煤工业锅炉节能环保现状及发展趋势[J]. 夏淑貌. 煤炭加工与综合利用. 2017(10)
[5]燃煤工业锅炉污染物协同治理与超低排放技术研究[J]. 徐天平,王永忠. 环境工程. 2017(09)
[6]SNCR+SCR烟气联合脱硝工艺在电站锅炉中的应用[J]. 朱晨曦,郑迎九,周昊. 中国电力. 2016 (02)
[7]新型三维电极生物膜工艺强化脱氮除磷特性研究[J]. 张立东. 吉林化工学院学报. 2016(01)
[8]中国科学院大气灰霾研究进展及展望[J]. 白春礼. 中国科学院院刊. 2014(03)
[9]微生物异化Fe（Ⅲ）还原及其作用机制研究[J]. 李红岩,高峰,杨敏. 环境科学与技术. 2011(10)
[10]聚吡咯涂层的电化学合成及对神经微电极电性能的影响[J]. 邓萌,汪茫,陈红征. 化学学报. 2011(04)
博士论文
[1]生物还原耦合化学吸收处理烟气中NOx的关键因素及作用机制[D]. 刘楠.浙江大学 2012
硕士论文
[1]生物还原耦合化学吸收处理烟气中NOx-微生物群落特征和吸收剂损耗规律[D]. 张蕾.浙江大学 2015
[2]三维电极生物膜法还原NOx络合吸收产物[D]. 高琳.浙江大学 2011
本文编号：3173359
【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
绪论
第一章 文献综述
1.1 我国燃煤工业锅炉氮氧化物排放现状及控制技术
1.1.1 我国燃煤工业锅炉氮氧化物排放概况
1.1.2 燃煤工业锅炉氮氧化物排放标准
1.1.3 烟气中氮氧化物的主要控制技术
1.2 络合吸收-生物还原(CABR)集成系统
1.2.1 络合吸收-生物还原法脱除NO的工艺原理
1.2.2 络合吸收-生物还原法脱除NO的的关键步骤
1.2.3 微生物还原机理
1.3 络合吸收-生物电化学还原(CABER)集成系统
1.3.1 微生物电化学强化机理
1.3.2 电极生物膜反应器的优化
1.4 生物阴极修饰研究
1.4.1 聚吡咯复合材料
1.4.2 聚吡咯-碳纳米管复合材料
1.5 本研究目的、内容及技术路线
1.5.1 研究目的
1.5.2 研究内容
1.5.3 技术路线
第二章 实验材料与方法
2.1 实验试剂与材料
2.2 实验仪器与装置
2.3 实验分析方法
2.3.1 气相浓度监测
2.3.2 液相离子监测
2.3.3 生物相监测
2.3.4 电极性能监测
第三章 聚吡咯修饰电极强化CABER烟气脱硝系统
3.1 引言
3.2 实验部分
3.2.1 聚吡咯修饰电极的制备与表征
3.2.2 应用Ppy修饰电极的CABER系统挂膜及性能测试
3.3 结果与讨论
3.3.1 聚吡咯修饰电极的电化学聚合过程
3.3.2 聚吡咯修饰电极电化学性能与形貌分析
3.3.3 应用Ppy修饰电极的CABER体系启动与稳态运行
3.3.4 Ppy修饰电极强化电极生物膜反应器
3.4 本章小结
第四章 聚吡咯-碳纳米管修饰电极强化CABER烟气脱硝系统
4.1 引言
4.2 实验部分
4.2.1 聚吡咯-碳纳米管修饰电极的制备与表征
4.2.2 应用Ppy-CNTs修饰电极的CABER系统挂膜及性能测试
4.3 结果与讨论
4.3.1 聚吡咯-碳纳米管修饰电极电化学性能与形貌分析
4.3.2 应用Ppy-CNTs修饰电极的CABER体系启动与稳态运行
4.3.3 Ppy-CNTs修饰电极强化电极生物膜反应器
4.4 本章小结
第五章 电极修饰前后生物电化学体系生物相的动态响应
5.1 引言
5.2 实验部分
5.3 结果与讨论
5.3.1 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系生物量的变化
5.3.2 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系微生物群落结构的变化
5.3.3 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系Alpha多样性分析
5.3.4 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系Beta多样性分析
5.3.5 C/Ppy/Ppy-CNTs生物电化学体系物种丰度的变化
5.4 本章小结
第六章 结论、创新点与建议
6.1 研究结论
6.2 创新点
6.3 建议与展望
参考文献
作者简介及在学期间取得的科研成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]脱硫脱硝行业2017年发展综述[J]. 赵雪,程茜,侯俊先. 中国环保产业. 2018(07)
[2]燃煤工业锅炉大气污染物控制措施分析[J]. 张国强. 中国战略新兴产业. 2018(12)
[3]微生物纳米导线、纳米管与胞外电子传递及胞间物质交换[J]. 刘茜,马旅雁. 矿物岩石地球化学通报. 2018(01)
[4]燃煤工业锅炉节能环保现状及发展趋势[J]. 夏淑貌. 煤炭加工与综合利用. 2017(10)
[5]燃煤工业锅炉污染物协同治理与超低排放技术研究[J]. 徐天平,王永忠. 环境工程. 2017(09)
[6]SNCR+SCR烟气联合脱硝工艺在电站锅炉中的应用[J]. 朱晨曦,郑迎九,周昊. 中国电力. 2016 (02)
[7]新型三维电极生物膜工艺强化脱氮除磷特性研究[J]. 张立东. 吉林化工学院学报. 2016(01)
[8]中国科学院大气灰霾研究进展及展望[J]. 白春礼. 中国科学院院刊. 2014(03)
[9]微生物异化Fe（Ⅲ）还原及其作用机制研究[J]. 李红岩,高峰,杨敏. 环境科学与技术. 2011(10)
[10]聚吡咯涂层的电化学合成及对神经微电极电性能的影响[J]. 邓萌,汪茫,陈红征. 化学学报. 2011(04)
博士论文
[1]生物还原耦合化学吸收处理烟气中NOx的关键因素及作用机制[D]. 刘楠.浙江大学 2012
硕士论文
[1]生物还原耦合化学吸收处理烟气中NOx-微生物群落特征和吸收剂损耗规律[D]. 张蕾.浙江大学 2015
[2]三维电极生物膜法还原NOx络合吸收产物[D]. 高琳.浙江大学 2011
本文编号：3173359
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/huanjinggongchenglunwen/3173359.html
