改性活性炭纤维协同脱除燃煤烟气中多种污染物的实验及放大研究
发布时间：2021-01-29 11:13
VOC（挥发性有机污染物,volatile organic component）和Hg0等来自燃煤烟气的污染物严重恶化了人类生存环境、危害了人类健康,必须加以解决。基于活性炭纤维（ACF, activated carbon fiber）的燃煤烟气净化技术具有能同时脱除多种污染物、脱除效率高这两大无可比拟的优势,且还有资源化利用烟气中酸性废气组分的潜在可能。本文主要采用酸、碱、热、电化学等多种方法对ACF进行改性,考察了改性样品在单一或多组分气氛下脱除SO2、NO、VOC、Hg0这四种污染物的效果,探讨了ACF表面官能团等多种因素对污染物脱除的作用机理,并基于所开展的小型机理实验,提出了燃煤烟气多种污染物联合脱除及产物资源化利用的方法,建立了实验室规模的一体化脱除系统。论文分析讨论了多种改性方法对ACF表面物化特性的影响,用比表面积分析法和XPS （X-ray photoelectron spectroscopy）分析法分别测试材料的物理和化学特性。发现氧化性试剂KMnO4和H202会提升炭材料表面的酸性官能团含量,且强氧化试剂改性不具备造孔作用,会严重破坏炭材料的表面物理特性。而KOH...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 能源结构与大气污染特征
1.2 燃煤烟气污染物的排放与危害
1.3 燃煤烟气多种污染物联合脱除技术
1.4 本文的研究内容及意义
2的实验研究">2 ACF吸附脱除SO2的实验研究
2.1 引言
2.2 样品制备与表征
2吸附实验系统"> 2.3 SO2吸附实验系统
2吸附实验研究"> 2.4 SO2吸附实验研究
2.5 本章小结
3 ACF改性及脱除NO的实验研究
3.1 引言
3.2 化学试剂氧化改性实验研究
3.3 UV/Fenton法氧化改性实验研究
3.4 热处理改性实验研究
3.5 典型样品的表面化学分析
3.6 NO吸附实验研究
3.7 本章小结
4 ACF吸附脱除VOC的实验研究
4.1 引言
4.2 样品制备与表征
4.3 VOC吸附实验研究
4.4 本章小结
0的实验研究">5 ACF吸附脱除Hg0的实验研究
5.1 引言
5.2 样品制备与表征
5.3 实验装置与实验方法
0扩吸附脱除的影响"> 5.4 多种因素对Hg0扩吸附脱除的影响
5.5 本章小结
x/NOx/VOC/Hg0联合脱除的放大试验">6 SOx/NOx/VOC/Hg0联合脱除的放大试验
6.1 引言
6.2 试验台架的设计与建造
6.3 多污染物的相互作用及机理简析
6.4 实验结果与分析
6.5 本章小结
7 结论、创新点与展望
7.1 本文所获结论
7.2 本文创新点
7.3 工作展望
致谢
参考文献
附录1 博士期间的主要论文和专利
附录2 博士生期间参与的课题研究情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]焙烧温度对铈改性钛纳米管脱硝活性及理化特性的影响[J]. 唐念,陈雄波,莫建松,王海强,吴忠标. 中国电机工程学报. 2013(29)
[2]1980—2007年我国燃煤大气汞、铅、砷排放趋势分析[J]. 高炜,支国瑞,薛志钢,王书肖. 环境科学研究. 2013(08)
[3]H2O和SO2对V2O5/TiO2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能的影响[J]. 姜烨,高翔,吴卫红. 中国电机工程学报. 2013(20)
[4]选择性催化还原脱硝催化剂失活研究综述[J]. 姜烨,高翔,吴卫红,张涌新. 中国电机工程学报. 2013(14)
[5]大气中挥发性有机物（VOCs）对二次有机气溶胶（SOA）生成贡献的参数化估算[J]. 陈文泰,邵敏,袁斌,王鸣,陆思华. 环境科学学报. 2013(01)
[6]活性炭纤维低温脱除模拟烟气中的VOC[J]. 刘子红,邱建荣,刘豪,谭增强,闫志强,张曼娜,曾汉才,周康. 环境工程学报. 2012(11)
[7]Impact of individual acid flue gas components on mercury capture by heat-treated activated carbon[J]. Jian-ming ZHENG 1,2,Jin-song ZHOU 1,Zhong-yang LUO 1,Ke-fa CEN 1(1 State Key Laboratory of Clean Energy Utilization,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)(2 School of Mechanical Engineering,Jimei University,Xiamen 361021,China). Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2012(09)
[8]活性炭纤维吸附脱除NO过程中NO氧化路径分析[J]. 杨辉,刘豪,周康,闫志强,赵然,刘子红,柳朝晖,邱建荣. 燃料化学学报. 2012(08)
[9]大型燃煤锅炉SNCR脱硝的数值模拟[J]. 曹庆喜,刘沛奇,张雨谦,邬文燕,刘辉,杨春晖,吴少华. 节能技术. 2012(04)
[10]活性焦干法烟气净化技术的应用现状[J]. 张方炜. 热力发电. 2012(06)
博士论文
[1]中美能源消费结构问题研究[D]. 郝新东.武汉大学 2013
[2]新型TiO2基纳米材料一体化脱除燃煤烟气中多种污染物的研究[D]. 袁媛.华中科技大学 2012
[3]MCFB烟气净化系统的多种污染物协同脱除研究[D]. 刘海蛟.浙江大学 2009
[4]中国人为源挥发性有机化合物的排放现状及未来趋势[D]. 魏巍.清华大学 2009
[5]脑缺血及再灌注过程中大鼠海马区一氧化氮动态变化的在体研究[D]. 刘珂舟.浙江大学 2009
[6]改性处理活性炭纤维吸附氧化脱除SO2/NOX/Hg的研究[D]. 许绿丝.华中科技大学 2007
[7]脉冲放电生成一氧化氮的规律及呼吸衰竭救治仪的研究[D]. 胡辉.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]改性ACF吸附NO及同时吸附NO/SO2的试验研究[D]. 胡新.华中科技大学 2009
[2]催化活性炭脱硫脱硝除汞的试验研究[D]. 张鹏宇.华中科技大学 2004
本文编号：3006788
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：162 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 能源结构与大气污染特征
1.2 燃煤烟气污染物的排放与危害
1.3 燃煤烟气多种污染物联合脱除技术
1.4 本文的研究内容及意义
2的实验研究">2 ACF吸附脱除SO2的实验研究
2.1 引言
2.2 样品制备与表征
2吸附实验系统"> 2.3 SO2吸附实验系统
2吸附实验研究"> 2.4 SO2吸附实验研究
2.5 本章小结
3 ACF改性及脱除NO的实验研究
3.1 引言
3.2 化学试剂氧化改性实验研究
3.3 UV/Fenton法氧化改性实验研究
3.4 热处理改性实验研究
3.5 典型样品的表面化学分析
3.6 NO吸附实验研究
3.7 本章小结
4 ACF吸附脱除VOC的实验研究
4.1 引言
4.2 样品制备与表征
4.3 VOC吸附实验研究
4.4 本章小结
0的实验研究">5 ACF吸附脱除Hg0的实验研究
5.1 引言
5.2 样品制备与表征
5.3 实验装置与实验方法
0扩吸附脱除的影响"> 5.4 多种因素对Hg0扩吸附脱除的影响
5.5 本章小结
x/NOx/VOC/Hg0联合脱除的放大试验">6 SOx/NOx/VOC/Hg0联合脱除的放大试验
6.1 引言
6.2 试验台架的设计与建造
6.3 多污染物的相互作用及机理简析
6.4 实验结果与分析
6.5 本章小结
7 结论、创新点与展望
7.1 本文所获结论
7.2 本文创新点
7.3 工作展望
致谢
参考文献
附录1 博士期间的主要论文和专利
附录2 博士生期间参与的课题研究情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]焙烧温度对铈改性钛纳米管脱硝活性及理化特性的影响[J]. 唐念,陈雄波,莫建松,王海强,吴忠标. 中国电机工程学报. 2013(29)
[2]1980—2007年我国燃煤大气汞、铅、砷排放趋势分析[J]. 高炜,支国瑞,薛志钢,王书肖. 环境科学研究. 2013(08)
[3]H2O和SO2对V2O5/TiO2催化剂选择性催化还原烟气脱硝性能的影响[J]. 姜烨,高翔,吴卫红. 中国电机工程学报. 2013(20)
[4]选择性催化还原脱硝催化剂失活研究综述[J]. 姜烨,高翔,吴卫红,张涌新. 中国电机工程学报. 2013(14)
[5]大气中挥发性有机物（VOCs）对二次有机气溶胶（SOA）生成贡献的参数化估算[J]. 陈文泰,邵敏,袁斌,王鸣,陆思华. 环境科学学报. 2013(01)
[6]活性炭纤维低温脱除模拟烟气中的VOC[J]. 刘子红,邱建荣,刘豪,谭增强,闫志强,张曼娜,曾汉才,周康. 环境工程学报. 2012(11)
[7]Impact of individual acid flue gas components on mercury capture by heat-treated activated carbon[J]. Jian-ming ZHENG 1,2,Jin-song ZHOU 1,Zhong-yang LUO 1,Ke-fa CEN 1(1 State Key Laboratory of Clean Energy Utilization,Zhejiang University,Hangzhou 310027,China)(2 School of Mechanical Engineering,Jimei University,Xiamen 361021,China). Journal of Zhejiang University-Science A（Applied Physics & Engineering）. 2012(09)
[8]活性炭纤维吸附脱除NO过程中NO氧化路径分析[J]. 杨辉,刘豪,周康,闫志强,赵然,刘子红,柳朝晖,邱建荣. 燃料化学学报. 2012(08)
[9]大型燃煤锅炉SNCR脱硝的数值模拟[J]. 曹庆喜,刘沛奇,张雨谦,邬文燕,刘辉,杨春晖,吴少华. 节能技术. 2012(04)
[10]活性焦干法烟气净化技术的应用现状[J]. 张方炜. 热力发电. 2012(06)
博士论文
[1]中美能源消费结构问题研究[D]. 郝新东.武汉大学 2013
[2]新型TiO2基纳米材料一体化脱除燃煤烟气中多种污染物的研究[D]. 袁媛.华中科技大学 2012
[3]MCFB烟气净化系统的多种污染物协同脱除研究[D]. 刘海蛟.浙江大学 2009
[4]中国人为源挥发性有机化合物的排放现状及未来趋势[D]. 魏巍.清华大学 2009
[5]脑缺血及再灌注过程中大鼠海马区一氧化氮动态变化的在体研究[D]. 刘珂舟.浙江大学 2009
[6]改性处理活性炭纤维吸附氧化脱除SO2/NOX/Hg的研究[D]. 许绿丝.华中科技大学 2007
[7]脉冲放电生成一氧化氮的规律及呼吸衰竭救治仪的研究[D]. 胡辉.华中科技大学 2005
硕士论文
[1]改性ACF吸附NO及同时吸附NO/SO2的试验研究[D]. 胡新.华中科技大学 2009
[2]催化活性炭脱硫脱硝除汞的试验研究[D]. 张鹏宇.华中科技大学 2004
本文编号：3006788
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