生物质导电炭吸附与强制放电降解二甲苯特性研究

发布时间：2020-04-27 11:40

【摘要】：生物质作为重要的可再生能源,其利用方式受到越来越多的关注。生物质气化制气技术是将生物质原料加热干燥,升温热解,将其转换为可燃气体的过程。焦油作为生物质气化过程中不可避免的副产物,其含量过高将导致设备腐蚀、管道阻塞等问题,严重影响气化效率。本文将以二甲苯为模拟气化气焦油,以生物质导电炭为载体,结合介质阻挡放电技术,探究不同的实验工况对二甲苯降解效率的影响。文章以玉米芯为原料,通过CO2物理活化法,炭化活化制备高比表面积导电炭。实验探究了不同活化工况对导电炭的孔隙结构及导电性的影响,通过BET、SEM、FTIR以及电阻率自动测定仪对导电炭的性能进行表征。实验结果表明：导电炭的比表面积随CO2流量(200mL/min～600mL/min)的增大而增大,导电性随CO2流量的增大总体呈下降趋势；导电炭的比表面积随活化时间(0.5h～1.5h)的增大出现先增大后减小的规律,活化时间对导电炭的导电性影响很小。选取CO2流量400mL/min,活化时间1h,炭化活化温度为800℃时制备的导电炭为吸附剂,以二甲苯为吸附质,在常温下采用固定床吸附方式探究导电炭对二甲苯的吸附特性。实验结果表明：在相同的进口流量下,进口浓度越大,吸附传质区中心点斜率越大,越易达到饱和；增大进口流量时导电炭吸附二甲苯的穿透曲线变得陡峭,吸附传质区中心点的斜率增大；随着床层高度的增加,导电炭吸附二甲苯的穿透曲线形状基本相同,吸附传质区中心点的斜率基本相等。通过介质阻挡放电技术,探究放电反应区空载与加载导电炭时对二甲苯降解效率的影响。实验结果表明：放电反应区加载导电炭后,近紫外区的特征谱线强度明显高于空载导电炭时的特征谱线强度,放电效果更加明显,提高了二甲苯的降解效率。等离子体处理后的导电炭表面孔壁结构遭到破坏而坍塌,内孔结构变得皱褶,而导电炭的电阻率及表面官能团变化很小。
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TQ517.5;TK6

【参考文献】