改性氮化硼对焚烧烟气中典型重金属的吸附特性研究

发布时间：2023-03-14 21:13

　　固体废物焚烧烟气中重金属元素会通过迁移转化而富集在飞灰颗粒上或直接以气态析出,引起环境污染危害生物及人类健康。本研究在自主设计的吸附反应实验平台,利用有机前驱体法制备得到改性氮化硼材料,结合比表面积(BET)、微波消解仪和动力学计算,明晰改性氮化硼材料对固体废物焚烧烟气中重金属的吸附特性,确定吸附速度。实验结果表明:通过前驱体法制备改性氮化硼的最佳工艺条件为1350℃下焙烧4小时,在此条件下改性氮化硼材料比表面积和孔体积分别达到765.67m2/g和0.59cm3/g。在吸附反应温度为400℃时,改性氮化硼对高温烟气中重金属的吸附总量达到57.17 mg/g,是活性炭吸附剂吸附量(14.74 mg/g)的3.9倍。改性氮化硼对于重金属锌(Zn)有较强的吸附选择性,吸附量最高可达到27.83 mg/g,是同等条件下其余重金属吸附量的2～19倍。同时改性氮化硼材料对于高温烟气中重金属的吸附能力均优于活性炭,在400℃时活性炭吸附剂对于锌(Zn)的吸附量(8.33 mg/g)仅为改性氮化硼对锌(Zn)吸附量(27.83 mg/g)的29.93%。通过吸附动力学方程计算表明改性氮化硼材料对焚烧...

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 固体废物焚烧高温烟气中重金属的污染与控制
        1.1.1 固废焚烧高温烟气中重金属的来源与危害
        1.1.2 固废焚烧高温烟气中重金属的脱除
    1.2 吸附法脱除重金属技术
    1.3 氮化硼制备研究进展
        1.3.1 氮化硼的制备方法
        1.3.2 氮化硼的应用
    1.4 研究内容及意义
第2章 改性氮化硼的制备及表征
    2.1 实验材料与装置
        2.1.1 实验材料
        2.1.2 实验仪器与设备
    2.2 改性氮化硼的制备
        2.2.1 前躯体的合成
        2.2.2 改性氮化硼的合成制备
    2.3 实验结果与讨论
        2.3.1 前驱体的表征与分析
        2.3.2 焙烧温度和时间对改性多孔氮化硼性能的影响
        2.3.3 改性氮化硼与普通氮化硼的表征对比
    2.4 本章小结
第3章 改性氮化硼对焚烧烟气中重金属的吸附特性研究
    3.1 实验材料与仪器
    3.2 实验方法
        3.2.1 实验装置
        3.2.2 重金属吸附过程
    3.3 测试与表征
        3.3.1 重金属含量的测定(ICP)
        3.3.2 吸附剂形貌及能谱分析(SEM-EDS)
    3.4 不同吸附剂对重金属的吸附性能研究
    3.5 温度对改性氮化硼吸附性能的影响研究
    3.6 改性氮化硼对高温烟气中重金属的吸附特性研究
        3.6.1 改性氮化硼对重金属吸附机理SEM-EDS分析
        3.6.2 改性氮化硼对重金属的吸附特性研究
    3.7 本章小结
第4章 改性氮化硼对重金属的吸附速度动力学计算
    4.1 吸附锌的速度计算
    4.2 吸附铜的速度计算
    4.3 吸附铅的速度计算
    4.4 吸附镉的速度计算
    4.5 吸附铬的速度计算
    4.6 本章小结
结论
参考文献
致谢
攻读硕士期间发表(含录用)的学术论文



本文编号：3762761