疏水硅胶的制备及其处理油气的性能评价
发布时间：2021-02-18 13:17
中国作为全球原油的消费大国,每年进口量达四亿多吨,不仅会产生大量的原油蒸发损耗,还会破坏环境。原油中挥发的多种有机气体,包括多种有毒烃类,其中正己烷、苯及其芳香族化合物等物质还有致癌作用。而针对吸附法回收油气工艺中活性炭存在自燃等安全问题,本文主要研究了疏水改性硅胶的优化制备及其孔特性的影响因素,并用改性硅胶对正己烷、苯进行吸附。主要得到以下结论:（1）本文用模数为3.3的硅酸钠和酒石酸制备硅胶,通过调节水溶胶的pH和温度、溶胶空间大小（水含量）、老化温度、硅酸钠质量分数有效改变硅胶的孔特性,经过一系列实验比较,发现疏水硅胶的最佳制备方法是:通过质量分数为6.25%的硅酸钠和酒石酸混合,调节水溶胶pH为6.7、温度为50℃,增加水含量与溶胶体积比为2:1制备得到的水凝胶在老化温度为50℃老化3h,在经过24h洗涤五次后,用体积比三甲基氯硅烷:六甲基二硅氧烷:正己烷:甲醇=1:0.5:1:1的改性剂进行改性24h,再用正己烷洗滤后,在200℃下加热1h。（2）溶胶期间添加石墨烯,一定程度上增强疏水硅胶的吸附能力和机械强度,最后得到的疏水硅胶对正己烷的饱和吸附量达到0.56g/g,比表面积...
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 VOCs的产生及其危害
1.2 VOCs的治理技术
1.2.1 吸收法
1.2.2 吸附法
1.2.3 冷凝法
1.2.4 膜分离法
1.2.5 小结
1.3 硅胶的介绍与吸附原理
1.3.1 硅胶的分类
1.3.2 硅胶的物理化学性质
1.3.3 硅胶吸附原理
1.3.4 硅胶的制备方法
1.4 选题意义与研究内容
第二章 疏水硅胶的制备
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 改性原理
2.4 疏水二氧化硅气凝胶的常压制备
2.4.1 实验步骤
2.4.2 分析表征方法
第三章 疏水硅胶的优化设计
3.1 溶胶pH和温度的影响
3.2 水含量对硅胶的影响
3.3 硅酸钠浓度的影响
3.4 老化温度对硅胶的影响
3.5 石墨烯添加的影响
3.6 改性剂在制备工艺中的影响
3.7 章小结
第四章 疏水硅胶的表征与评价
4.1 疏水硅胶的表征
4.1.1 疏水性分析
4.1.2 表面基团分析
4.1.3 孔结构分析
4.2 疏水硅胶与其他吸附剂的比较
4.2.1 不同吸附剂对比
4.2.2 不同吸附剂吸附正己烷和苯的穿透曲线
4.2.3 不同吸附剂吸附饱和后的脱附曲线
4.3 本章小节
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation of hydrophobic hierarchical pore carbon–silica composite and its adsorption performance toward volatile organic compounds[J]. Xiaoai Lu,Junqian He,Jing Xie,Ying Zhou,Shuo Liu,Qiulian Zhu,Hanfeng Lu. Journal of Environmental Sciences. 2020(01)
[2]2013—2014年《大气污染防治行动计划》实施效果及对策建议[J]. 高文康,唐贵谦,吉东生,刘子锐,宋涛,程萌田,王跃思. 环境科学研究. 2016(11)
[3]水玻璃法SiO2气凝胶的制备及其疏水改性[J]. 曹继杨,王国建. 化工新型材料. 2016(10)
[4]挥发性有机物吸附材料研究进展[J]. 张瑜,姜春明,张红星. 安全、健康和环境. 2016(06)
[5]以水玻璃为源制备SiO2气凝胶的最佳工艺研究[J]. 万郁楠,张波. 中国陶瓷工业. 2016(02)
[6]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要辅导》读本[J]. 全国新书目. 2016(05)
[7]超滤膜铸膜液的流变性及其对膜性能的影响[J]. 王北福,吴清涛,姜洪涛. 膜科学与技术. 2016(02)
[8]中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要 第八篇 推进新型城镇化[J]. 领导决策信息. 2016(12)
[9]一种新型吸收剂吸收油气效果与影响因素分析[J]. 王文捷,黄维秋,石莉,郑宗能. 环境工程学报. 2014(09)
[10]油气回收技术的研究进展与研究重点[J]. 黄维秋,王丹莉,李峰,王红宁. 油气储运. 2012(09)
硕士论文
[1]二氧化硅气凝胶及其复合材料的常压干燥制备与性能研究[D]. 李可.中国科学技术大学 2018
[2]原油码头油气催化燃烧处理方法研究[D]. 刘会友.浙江海洋大学 2017
[3]膜法油气回收装置吸收效果[D]. 林蕾.天津大学 2012
[4]大孔容高比表面积硅胶的制备[D]. 赵希鹏.青岛科技大学 2012
[5]可控孔径多孔玻璃微珠的研制及其吸附性能的研究[D]. 张俊刚.长春理工大学 2002
本文编号：3039608
【文章来源】：浙江海洋大学浙江省
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 VOCs的产生及其危害
1.2 VOCs的治理技术
1.2.1 吸收法
1.2.2 吸附法
1.2.3 冷凝法
1.2.4 膜分离法
1.2.5 小结
1.3 硅胶的介绍与吸附原理
1.3.1 硅胶的分类
1.3.2 硅胶的物理化学性质
1.3.3 硅胶吸附原理
1.3.4 硅胶的制备方法
1.4 选题意义与研究内容
第二章 疏水硅胶的制备
2.1 实验试剂
2.2 实验仪器
2.3 改性原理
2.4 疏水二氧化硅气凝胶的常压制备
2.4.1 实验步骤
2.4.2 分析表征方法
第三章 疏水硅胶的优化设计
3.1 溶胶pH和温度的影响
3.2 水含量对硅胶的影响
3.3 硅酸钠浓度的影响
3.4 老化温度对硅胶的影响
3.5 石墨烯添加的影响
3.6 改性剂在制备工艺中的影响
3.7 章小结
第四章 疏水硅胶的表征与评价
4.1 疏水硅胶的表征
4.1.1 疏水性分析
4.1.2 表面基团分析
4.1.3 孔结构分析
4.2 疏水硅胶与其他吸附剂的比较
4.2.1 不同吸附剂对比
4.2.2 不同吸附剂吸附正己烷和苯的穿透曲线
4.2.3 不同吸附剂吸附饱和后的脱附曲线
4.3 本章小节
第五章 结论与展望
5.1 结论
5.2 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文及研究成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]Preparation of hydrophobic hierarchical pore carbon–silica composite and its adsorption performance toward volatile organic compounds[J]. Xiaoai Lu,Junqian He,Jing Xie,Ying Zhou,Shuo Liu,Qiulian Zhu,Hanfeng Lu. Journal of Environmental Sciences. 2020(01)
[2]2013—2014年《大气污染防治行动计划》实施效果及对策建议[J]. 高文康,唐贵谦,吉东生,刘子锐,宋涛,程萌田,王跃思. 环境科学研究. 2016(11)
[3]水玻璃法SiO2气凝胶的制备及其疏水改性[J]. 曹继杨,王国建. 化工新型材料. 2016(10)
[4]挥发性有机物吸附材料研究进展[J]. 张瑜,姜春明,张红星. 安全、健康和环境. 2016(06)
[5]以水玻璃为源制备SiO2气凝胶的最佳工艺研究[J]. 万郁楠,张波. 中国陶瓷工业. 2016(02)
[6]《中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要辅导》读本[J]. 全国新书目. 2016(05)
[7]超滤膜铸膜液的流变性及其对膜性能的影响[J]. 王北福,吴清涛,姜洪涛. 膜科学与技术. 2016(02)
[8]中华人民共和国国民经济和社会发展第十三个五年规划纲要 第八篇 推进新型城镇化[J]. 领导决策信息. 2016(12)
[9]一种新型吸收剂吸收油气效果与影响因素分析[J]. 王文捷,黄维秋,石莉,郑宗能. 环境工程学报. 2014(09)
[10]油气回收技术的研究进展与研究重点[J]. 黄维秋,王丹莉,李峰,王红宁. 油气储运. 2012(09)
硕士论文
[1]二氧化硅气凝胶及其复合材料的常压干燥制备与性能研究[D]. 李可.中国科学技术大学 2018
[2]原油码头油气催化燃烧处理方法研究[D]. 刘会友.浙江海洋大学 2017
[3]膜法油气回收装置吸收效果[D]. 林蕾.天津大学 2012
[4]大孔容高比表面积硅胶的制备[D]. 赵希鹏.青岛科技大学 2012
[5]可控孔径多孔玻璃微珠的研制及其吸附性能的研究[D]. 张俊刚.长春理工大学 2002
本文编号：3039608
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