高比表面积生物质导电炭吸附/脱附及放电降解甲苯特性研究

发布时间：2021-03-21 19:43

　　以玉米芯为原料制备高比表面积导电炭,以甲苯为模型污染物,研究了导电炭对甲苯的吸附特性与脱附特性,探讨了导电炭结合等离子体放电降解污染物方法,研究运行参数对导电炭放电降解污染物的影响规律。主要研究工作与结果如下：（1）采用CO2物理活化法与KOH化学活化法等与高温炭化相结合的方法制备高比表面积导电炭。KOH活化后的导电炭最大比表面积可达到2141 m2/g,最小电阻率为0.28511·cm。以CO2法活化制备的导电炭比表面积753 m2/g,最小电阻率为0.545Ω.cm。（2）研究常温常压下颗粒导电炭与成型导电炭对甲苯的吸附特性与影响因素。吸附穿透曲线上的穿透时间主要受到进口甲苯浓度的影响。KOH活化导电炭的比表面积较高,吸附容量最大可达到559 mg/g。CO2活化导电炭的吸附容量为157 mg/g左右。成型导电炭的吸附传质速率较低,24h吸附甲苯容量为157 mg/g。（3）采用多重速率扫描法获得甲苯在CO2活化导电炭上的脱附活化能,为59.8kJ/mol。通过恒温热气流脱附实验,研究了不同堆积厚度的导电炭颗粒及成型导电炭在不同温度的脱附规律。240℃下O.1g样品保持30min之... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 有机废气排放现状
    1.2 VOCs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 燃烧法
        1.2.5 生物法
    1.3 低温等离子体法
    1.4 生物质导电炭
        1.4.1 生物质导电炭概述
        1.4.2 生物质炭导电性的影响因素
    1.5 炭吸附剂的再生
        1.5.1 热再生法
        1.5.2 生物再生法
        1.5.3 化学再生法
    1.6 本文的研究意义及内容
2 生物质导电炭制备与成型实验
    2.1 实验原料与设备
        2.1.1 实验原料
        2.1.2 实验装置
    2.2 生物质炭化活化实验
        2.2.1 实验系统与流程
        2.2.2 实验结果与分析
    2.3 生物质导电炭成型实验
        2.3.1 实验方法与流程
        2.3.2 实验结果
    2.4 本章小结
3 生物质导电炭吸附特性研究
    3.1 实验原料及仪器
    3.2 实验系统与流程
        3.2.1 颗粒导电炭吸附实验系统
        3.2.2 成型导电炭吸附实验系统
    3.3 实验结果与分析
        3.3.1 颗粒导电炭吸附实验
        3.3.2 成型导电炭吸附实验
    3.4 本章小结
4 生物质导电炭脱附特性研究
    4.1 实验原料及仪器
        4.1.1 实验原料
        4.1.2 实验装置
    4.2 实验系统与流程
        4.2.1 热动力学分析
        4.2.2 恒温热气流脱附实验
        4.2.3 电加热脱附实验
    4.3 实验结果与分析
        4.3.1 热动力学分析
        4.3.2 恒温热气流脱附实验
        4.3.3 电加热脱附实验
    4.4 本章小结
5 导电炭结合等离子体放电降解甲苯研究
    5.1 实验原料与装置
        5.1.1 实验原料
        5.1.2 实验装置
    5.2 测量手段与方法
        5.2.1 电参数测量
        5.2.2 甲苯的捕集与测量
    5.3 流态化颗粒放电实验
        5.3.1 实验系统与流程
        5.3.2 放电效果
        5.3.3 放电过程对导电炭性能影响
    5.4 导电炭结合介质阻挡放电实验
        5.4.1 实验系统与流程
        5.4.2 放电参数测量
        5.4.3 放电时间的影响
        5.4.4 氧浓度的影响
    5.5 本章小结
6 全文总结与研究展望
    6.1 全文总结
    6.2 本文创新点
    6.3 未来工作展望
参考文献
作者简历及攻读硕士学位期间发表论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]KOH活化对焦炭孔隙结构以及导电特性影响[J]. 陆云婷,倪明江,吴荣兵,肖刚,周慧龙,高翔,岑可法.  工程热物理学报. 2014(07)
[2]转轮在汽车涂装VOC处理技术中的应用[J]. 窦德玉.  科技风. 2014(11)
[3]Cu-V-O氧化物催化燃烧甲苯的活性和抗硫性[J]. 黄海凤,孔娴鹇,吴婷婷,卢晗锋.  燃料化学学报. 2013(12)
[4]聚苯胺/生物质炭复合材料的制备与电容性能研究[J]. 于英民,潘健,邢伟.  昆明理工大学学报(自然科学版). 2012(06)
[5]燃烧法处理有机废气的探讨[J]. 曹秋伟,陈彦霞,张艳玲,刘秀玲.  科技视界. 2012(27)
[6]生物质多孔炭的电磁屏蔽性能研究[J]. 刘树和,赵淑春,林志伟,吴勇生.  材料导报. 2012(16)
[7]热改性活性炭吸附有机气体的性能[J]. 李立清,顾庆伟,石瑞,刘峥,梁鑫.  化工学报. 2012(06)
[8]冷凝和吸附集成技术回收有机废气[J]. 黄维秋,石莉,胡志伦,郑宗能.  化学工程. 2012(06)
[9]酸处理对秸秆基活性炭电化学性能的影响[J]. 肖正辉,李学良,邢高瞻.  硅酸盐学报. 2011(04)
[10]介质阻挡放电及其应用[J]. 王新新.  高电压技术. 2009(01)

硕士论文
[1]生物质碳材料的制备及电化学性能[D]. 张成铖.武汉科技大学 2015
[2]双液相生物反应器处理二甲苯模拟废气[D]. 徐百龙.浙江大学 2014
[3]低温等离子体催化降解甲苯的原位红外研究[D]. 杨懿.华南理工大学 2013
[4]典型电子产品加工制造企业VOCs排放特征与控制研究[D]. 崔如.清华大学 2013
[5]我国人为源VOCs排放清单及行业排放特征分析[D]. 龚芳.西安建筑科技大学 2013
[6]生物质活性炭的制备及电化学电容性能研究[D]. 彭超.兰州理工大学 2013
[7]我国工业源VOCs排放时空分布特征与控制策略研究[D]. 杨利娴.华南理工大学 2012
[8]泡沫陶瓷填料生物滴滤塔净化甲苯废气研究[D]. 秦慧娟.河北科技大学 2012
[9]竹基活性炭填料改性及其在生物滴滤塔中处理含H2S废气实验研究[D]. 李英.西安建筑科技大学 2012



本文编号：3093442