奥氏体不锈钢酸洗工艺的基础研究及氮氧化物废气光催化氧化处理
发布时间：2023-02-09 08:09
奥氏体不锈钢在生产成型过程中因高温和含氧环境表面会生成一层氧化皮,常用的硝酸基酸洗液在酸洗过程中会有大量的氮氧化物产生,对周围环境造成严重污染。因此,优化酸洗工艺、降低NOx废气排放的研究具有重要的意义。本文详细探讨了硝酸基酸洗液中NOx的产生机制以及抑制剂、促进剂等对酸洗效果和废气排放的影响;利用极化曲线和电化学阻抗研究了硫酸基酸洗液中各组分对不锈钢氧化皮的去除作用;同时,针对硝酸基酸洗液中产生的NOx,采用TiO2纳米管阵列/泡沫钛光催化氧化吸收处理,取得了较好的效果。主要结论如下:(1)在硝酸基酸洗液中,酸洗产生的NOx来源于两部分:一是高温氧化皮与酸液反应,约占总量70%,二是裸露基体与酸液反应,约占30%。随HNO3和HF浓度增加NOx生成量增大;抑制剂降低了NOx的生成量,促进剂可有效缩短氧化皮清洗时间,提高酸洗效率,加入抑制剂和促进剂的酸洗液完全洗净氧化皮产生的NOx量仅为未加...
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 不锈钢氧化皮的组成结构
1.3 奥氏体不锈钢氧化皮的去除方法和研究现状
1.3.1 电化学酸洗法去除氧化皮
1.3.2 化学酸洗法去除氧化皮
1.3.3 不锈钢酸洗工艺的研究现状
1.4 二氧化钛光催化氧化处理废气的研究
1.4.1 二氧化钛光催化的机理
1.4.2 钛基二氧化钛纳米管的研究现状
1.4.3 纳米管光催化处理废气的应用
1.5 本论文的研究目的和主要研究内容
1.5.1 本文的研究目的和意义
1.5.2 本文研究的主要内容
第二章 实验材料和方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验药品
2.1.2 仪器设备
2.2 实验过程及方法
2.2.1 高浓度氮氧化物的测试方法
2.2.2 水体系中硝酸根及亚硝酸根的测定
2.2.3 电化学分析测试
2.3 实验表征
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 紫外可见分光光度计
2.3.3 场发射扫描电镜(SEM)
第三章 奥氏体不锈钢酸洗过程氮氧化物产生机制及控制
3.1 引言
3.2 实验过程
3.2.1 酸洗吸收装置
3.2.2 酸洗过程
3.2.3 氮氧化物的测试
3.3 硝酸基酸洗液中各组分对不锈钢氧化皮脱除的作用
3.3.1 氧化皮的SEM和XRD分析
3.3.2 HNO3浓度的影响
3.3.3 HF浓度的影响
3.3.4 NOx抑制剂的影响
3.3.5 酸洗促进剂的影响
3.4 NOx产生机理分析
3.5 小结
第四章 奥氏体不锈钢在硫酸基酸洗液中的电化学行为研究
4.1 前言
4.2 实验过程
4.2.1 溶液的配置
4.2.2 电化学测试
4.3 不锈钢在硫酸基酸洗液中的电化学行为
4.3.1 不锈钢在单一硫酸溶液中的电化学行为
4.3.2 不锈钢在单一氢氟酸溶液中的电化学行为
4.3.3 不锈钢在不同n([SO4
2-])/n[Cl-]比值的溶液中电化学行为
4.3.4 不锈钢在不同n([SO4
2-])/n[F-]比值溶液中的电化学行为
4.4 氧化不锈钢在氧化性硫酸溶液中的电化学行为
4.4.1 氧化不锈钢在氧化性硫酸溶液中的动电位极化曲线
4.4.2 氧化不锈钢在氧化性硫酸溶液中的电化学阻抗谱
4.5 硫酸基酸洗液中不锈钢氧化皮的脱除实验
4.6 小结
第五章 水热法制备钛基 TiO2纳米管及酸洗废气NOx光催化氧化的降解研究
5.1 前言
5.2 钛基TiO2纳米管的水热法合成研究
5.2.1 前期实验探索
5.2.2 水热时间、水热温度和煅烧温度对钛基TiO2纳米管光电性能的影响
5.2.3 水热法合成TiO2纳米管/泡沫钛
5.3 光催化氧化酸洗废气NOx的研究
5.4 小结
第六章 总结及展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：3738541
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 不锈钢氧化皮的组成结构
1.3 奥氏体不锈钢氧化皮的去除方法和研究现状
1.3.1 电化学酸洗法去除氧化皮
1.3.2 化学酸洗法去除氧化皮
1.3.3 不锈钢酸洗工艺的研究现状
1.4 二氧化钛光催化氧化处理废气的研究
1.4.1 二氧化钛光催化的机理
1.4.2 钛基二氧化钛纳米管的研究现状
1.4.3 纳米管光催化处理废气的应用
1.5 本论文的研究目的和主要研究内容
1.5.1 本文的研究目的和意义
1.5.2 本文研究的主要内容
第二章 实验材料和方法
2.1 实验材料
2.1.1 实验药品
2.1.2 仪器设备
2.2 实验过程及方法
2.2.1 高浓度氮氧化物的测试方法
2.2.2 水体系中硝酸根及亚硝酸根的测定
2.2.3 电化学分析测试
2.3 实验表征
2.3.1 X射线衍射(XRD)
2.3.2 紫外可见分光光度计
2.3.3 场发射扫描电镜(SEM)
第三章 奥氏体不锈钢酸洗过程氮氧化物产生机制及控制
3.1 引言
3.2 实验过程
3.2.1 酸洗吸收装置
3.2.2 酸洗过程
3.2.3 氮氧化物的测试
3.3 硝酸基酸洗液中各组分对不锈钢氧化皮脱除的作用
3.3.1 氧化皮的SEM和XRD分析
3.3.2 HNO3浓度的影响
3.3.3 HF浓度的影响
3.3.4 NOx抑制剂的影响
3.3.5 酸洗促进剂的影响
3.4 NOx产生机理分析
3.5 小结
第四章 奥氏体不锈钢在硫酸基酸洗液中的电化学行为研究
4.1 前言
4.2 实验过程
4.2.1 溶液的配置
4.2.2 电化学测试
4.3 不锈钢在硫酸基酸洗液中的电化学行为
4.3.1 不锈钢在单一硫酸溶液中的电化学行为
4.3.2 不锈钢在单一氢氟酸溶液中的电化学行为
4.3.3 不锈钢在不同n([SO4
2-])/n[Cl-]比值的溶液中电化学行为
4.3.4 不锈钢在不同n([SO4
2-])/n[F-]比值溶液中的电化学行为
4.4 氧化不锈钢在氧化性硫酸溶液中的电化学行为
4.4.1 氧化不锈钢在氧化性硫酸溶液中的动电位极化曲线
4.4.2 氧化不锈钢在氧化性硫酸溶液中的电化学阻抗谱
4.5 硫酸基酸洗液中不锈钢氧化皮的脱除实验
4.6 小结
第五章 水热法制备钛基 TiO2纳米管及酸洗废气NOx光催化氧化的降解研究
5.1 前言
5.2 钛基TiO2纳米管的水热法合成研究
5.2.1 前期实验探索
5.2.2 水热时间、水热温度和煅烧温度对钛基TiO2纳米管光电性能的影响
5.2.3 水热法合成TiO2纳米管/泡沫钛
5.3 光催化氧化酸洗废气NOx的研究
5.4 小结
第六章 总结及展望
6.1 总结
6.2 展望
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文与取得的其它研究成果
本文编号：3738541
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