基于可见光催化TiO 2 /ACF同时脱硫脱硝的实验研究
发布时间：2021-11-08 06:15
本文以活性炭纤维为载体制备了负载型纳米TiO2光催化剂,利用自制的光催化反应器,进行了烟气同时脱硫脱硝的实验研究。系统的考察了各种因素对光催化氧化烟气同时脱硫脱硝的影响,提出了基于可见光催化氧化烟气同时脱硫脱硝的方法。通过烟气脱硫脱硝产物形态和微区形貌分析,探讨了TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝的机理。同时,利用光催化反应条件,建立了脱硫脱硝效率的预测模型。利用分步水解法制备了混晶型纳米TiO2催化剂,溶胶凝胶法制备了锐钛矿型纳米TiO2催化剂,同时采用浸渍法制备了负载型TiO2/ACF光催化剂。扫描电镜(SEM )、透射电镜(TEM )和X射线衍射(XRD )表征结果显示,混晶型和锐钛矿型纳米TiO2催化剂的平均粒径分别为10nm和22.8nm。以甲基橙为目标降解物,考察了混晶型纳米TiO2催化剂的光催化活性,为烟气同时脱硫脱硝的实验研究提供了基础。无光照条件下,纳米TiO2光催化剂对SO2和NOx有吸附作用,但无光催化氧化反应发生,光照是SO2和NOx发生光催化反应的必要条件。烟气含氧量、烟气湿度、反应温度、SO2和NOx初始浓度等因素对SO2和NOx光催化反应有显著影响。光催化反应...
【文章来源】： 华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 SO2和NOX 的来源、危害及排放控制措施
1.2 烟气脱硫脱硝技术现状
1.2.1 脱硫技术
1.2.3 同时脱硫脱硝技术
1.3 光催化脱硫脱硝技术的研究现状
1.3.1 光催化脱硫技术的研究现状
1.3.2 光催化脱硝技术的研究现状
1.3.3 光催化同时脱硫脱硝技术的研究现状
1.4 论文研究背景
1.5 论文的研究内容及目的
1.6 本章小结
第二章 负载型纳米TiO2的制备、表征及光催化活性研究
2.1 纳米TiO2的性质
2.1.1 纳米TiO2的物化性质
2.1.2 纳米TiO2光催化原理
2.1.3 可见光响应纳米TiO2光催化原理
2.2 载体的选择
2.2.1 载体的作用
2.2.2 载体的种类
2.2.3 本实验的载体选择
2.3 纳米TiO2光催化剂的制备方法
2.3.1 TiO2光催化剂的制备方法
2.3.2 负载型纳米TiO2的制备方法
2.4 负载型TiO2/ACF 催化剂的表征
2.4.1 纳米TiO2表征的方法
2.4.2 负载型TiO2/ACF 的表征
2.5 TiO2/ACF 光催化活性的测定
2.5.1 催化剂用量对甲基橙降解效率的影响
2.5.2 初始浓度对甲基橙降解效率的影响
2.5.3 pH 值对甲基橙降解效率的影响
2.6 本章小结
第三章 光催化同时脱硫脱硝实验流程及方法
3.1 多相光催化反应器
3.1.1 多相光催化反应器的种类
3.1.2 多相光催化反应器的影响因素
3.2 光催化反应器的设计
3.2.1 设计原理与计算
3.2.2 光催化反应器设计图
3.2.3 灯光照强度的选择
3.3 光催化同时脱硫脱硝实验系统设计及方法
3.3.1 实验系统设计
3.3.2 实验方法
3.3.3 脱除产物的化学分析方法
3.4 本章小结
第四章 光催化同时脱硫脱硝的实验研究及影响因素分析
4.1 实验条件选择
4.2 实验结果及讨论
4.2.1 光催化SO2性能实验
4.2.2 光催化NOx 性能实验
4.2.3 催化剂负载量对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.4 烟气中氧含量对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.5 烟气入口温度对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.6 烟气含湿量对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.7 SO2浓度对光催化脱除NOx 效率的影响
4.2.8 NOx 浓度对光催化脱除SO2效率的影响
4.3 本章小结
第五章 改性活性炭纤维及锐钛矿型TiO2同时脱硫脱硝实验研究
5.1 改性活性炭纤维的制备
5.1.1 含氧官能团的制备方法
5.1.2 含氮官能团的制备方法
5.2 实验条件
5.3 改性活性炭纤维同时脱硫脱硝实验结果及分析
5.3.1 改性活性炭纤维的表征
5.3.2 实验结果及讨论
5.4 锐钛矿型TiO2/ACF 同时脱硫脱硝实验结果及分析
5.4.1 催化剂晶型对脱硫脱硝效率的影响
5.4.2 烟气中氧含量对脱硫脱硝效率的影响
5.4.3 烟气含湿量对脱硫脱硝效率的影响
5.4.4 烟气入口温度对脱硫脱硝效率的影响
5.4.5 光照强度对脱硫脱硝效率的影响
5.5 本章小结
第六章 负载型TiO2/ACF 脱附再生研究及影响因素分析
6.1 光催化剂的再生方法
6.1.1 水洗脱附再生法
6.1.2 负吸热空气法
6.1.3 水洗—负吸热空气法
6.2 实验结果及分析
6.2.1 再生次数对脱硫脱硝效率的影响
6.2.2 洗脱水量对脱附效率的影响
6.2.3 温度对脱附效率的影响
6.2.4 通气时间对脱附效率的影响
6.3 再生前后TiO2/ACF 光催化剂的表征
6.4 本章小结
第七章 光催化同时脱硫脱硝的反应机理及模型预测研究
7.1 TiO2光催化同时脱硫脱硝的反应机理
7.1.1 产物分析
7.1.2 反应机理
7.2 光催化同时脱硫脱硝的模型预测研究
7.2.1 多元线性回归法模型预测
7.2.2 BP 神经网络模型预测
7.3 本章小结
第八章 结论与建议
8.1 结论
8.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间参加的科研工作及学术论文发表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe3+掺杂TiO2纳米膜的制备及光催化性能的研究 [J]. 李磊,郑立辉,张尊举. 环境科学与管理. 2009(04)
[2]用复合固体超强酸SO42-/TiO2-Fe2O3催化剂光降解甲基橙 [J]. 姜艳玲,王九思,孔爱平,刘剑,王学新. 石化技术与应用. 2009(01)
[3]TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝方法及其机理研究 [J]. 赵毅,赵莉,韩静,许勇毅,王淑勤. 中国科学(E辑:技术科学). 2008(05)
[4]V2O5/TiO2催化剂用于烟气同时脱硫脱硝的研究 [J]. 徐云龙,吕冬琴,吴春梅,马新胜. 环境科学与技术. 2007(11)
[5]光催化氧化脱除SO2的实验研究 [J]. 赵毅,赵莉,韩静,王淑勤. 中国电机工程学报. 2007(29)
[6]ACF床脱附性能试验研究 [J]. 李松柳,曾汉才. 湖北电力. 2007(01)
[7]纳米TiO2光催化氧化SO2影响因素初探 [J]. 祝光,陈凡植,陈卓楷,周炜煌. 广东化工. 2006(11)
[8]TiO2/SiO2纳米粒子光催化降解庚烯/二氧化硫 [J]. 陶磊,杨秋景,徐自力,于连香,刘永正,于航,刘星娟,杜尧国. 吉林大学学报(理学版). 2006(02)
[9]二氧化钛光催化剂在环境净化方面的应用——SO2,NH3,CO,NOx的光催化氧化降解 [J]. 王群芳,袁敏. 广东化工. 2006(03)
[10]玻璃膜载Fe3+/TiO2的制备及其光催化活性研究 [J]. 何都良,梁成,高桂枝,郑有飞. 环境科学与技术. 2006(03)
博士论文
[1]烟气循环流化床同时脱硫脱硝实验研究[D]. 许佩瑶.华北电力大学（河北） 2007
硕士论文
[1]基于神经网络的汇率预测研究[D]. 李旭帅.南京航空航天大学 2005
本文编号：3483169
【文章来源】： 华北电力大学河北省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：125 页
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 SO2和NOX 的来源、危害及排放控制措施
1.2 烟气脱硫脱硝技术现状
1.2.1 脱硫技术
1.2.3 同时脱硫脱硝技术
1.3 光催化脱硫脱硝技术的研究现状
1.3.1 光催化脱硫技术的研究现状
1.3.2 光催化脱硝技术的研究现状
1.3.3 光催化同时脱硫脱硝技术的研究现状
1.4 论文研究背景
1.5 论文的研究内容及目的
1.6 本章小结
第二章 负载型纳米TiO2的制备、表征及光催化活性研究
2.1 纳米TiO2的性质
2.1.1 纳米TiO2的物化性质
2.1.2 纳米TiO2光催化原理
2.1.3 可见光响应纳米TiO2光催化原理
2.2 载体的选择
2.2.1 载体的作用
2.2.2 载体的种类
2.2.3 本实验的载体选择
2.3 纳米TiO2光催化剂的制备方法
2.3.1 TiO2光催化剂的制备方法
2.3.2 负载型纳米TiO2的制备方法
2.4 负载型TiO2/ACF 催化剂的表征
2.4.1 纳米TiO2表征的方法
2.4.2 负载型TiO2/ACF 的表征
2.5 TiO2/ACF 光催化活性的测定
2.5.1 催化剂用量对甲基橙降解效率的影响
2.5.2 初始浓度对甲基橙降解效率的影响
2.5.3 pH 值对甲基橙降解效率的影响
2.6 本章小结
第三章 光催化同时脱硫脱硝实验流程及方法
3.1 多相光催化反应器
3.1.1 多相光催化反应器的种类
3.1.2 多相光催化反应器的影响因素
3.2 光催化反应器的设计
3.2.1 设计原理与计算
3.2.2 光催化反应器设计图
3.2.3 灯光照强度的选择
3.3 光催化同时脱硫脱硝实验系统设计及方法
3.3.1 实验系统设计
3.3.2 实验方法
3.3.3 脱除产物的化学分析方法
3.4 本章小结
第四章 光催化同时脱硫脱硝的实验研究及影响因素分析
4.1 实验条件选择
4.2 实验结果及讨论
4.2.1 光催化SO2性能实验
4.2.2 光催化NOx 性能实验
4.2.3 催化剂负载量对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.4 烟气中氧含量对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.5 烟气入口温度对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.6 烟气含湿量对光催化同时脱硫脱硝效率的影响
4.2.7 SO2浓度对光催化脱除NOx 效率的影响
4.2.8 NOx 浓度对光催化脱除SO2效率的影响
4.3 本章小结
第五章 改性活性炭纤维及锐钛矿型TiO2同时脱硫脱硝实验研究
5.1 改性活性炭纤维的制备
5.1.1 含氧官能团的制备方法
5.1.2 含氮官能团的制备方法
5.2 实验条件
5.3 改性活性炭纤维同时脱硫脱硝实验结果及分析
5.3.1 改性活性炭纤维的表征
5.3.2 实验结果及讨论
5.4 锐钛矿型TiO2/ACF 同时脱硫脱硝实验结果及分析
5.4.1 催化剂晶型对脱硫脱硝效率的影响
5.4.2 烟气中氧含量对脱硫脱硝效率的影响
5.4.3 烟气含湿量对脱硫脱硝效率的影响
5.4.4 烟气入口温度对脱硫脱硝效率的影响
5.4.5 光照强度对脱硫脱硝效率的影响
5.5 本章小结
第六章 负载型TiO2/ACF 脱附再生研究及影响因素分析
6.1 光催化剂的再生方法
6.1.1 水洗脱附再生法
6.1.2 负吸热空气法
6.1.3 水洗—负吸热空气法
6.2 实验结果及分析
6.2.1 再生次数对脱硫脱硝效率的影响
6.2.2 洗脱水量对脱附效率的影响
6.2.3 温度对脱附效率的影响
6.2.4 通气时间对脱附效率的影响
6.3 再生前后TiO2/ACF 光催化剂的表征
6.4 本章小结
第七章 光催化同时脱硫脱硝的反应机理及模型预测研究
7.1 TiO2光催化同时脱硫脱硝的反应机理
7.1.1 产物分析
7.1.2 反应机理
7.2 光催化同时脱硫脱硝的模型预测研究
7.2.1 多元线性回归法模型预测
7.2.2 BP 神经网络模型预测
7.3 本章小结
第八章 结论与建议
8.1 结论
8.2 建议
参考文献
致谢
个人简历、在学期间参加的科研工作及学术论文发表
【参考文献】：
期刊论文
[1]Fe3+掺杂TiO2纳米膜的制备及光催化性能的研究 [J]. 李磊,郑立辉,张尊举. 环境科学与管理. 2009(04)
[2]用复合固体超强酸SO42-/TiO2-Fe2O3催化剂光降解甲基橙 [J]. 姜艳玲,王九思,孔爱平,刘剑,王学新. 石化技术与应用. 2009(01)
[3]TiO2光催化烟气同时脱硫脱硝方法及其机理研究 [J]. 赵毅,赵莉,韩静,许勇毅,王淑勤. 中国科学(E辑:技术科学). 2008(05)
[4]V2O5/TiO2催化剂用于烟气同时脱硫脱硝的研究 [J]. 徐云龙,吕冬琴,吴春梅,马新胜. 环境科学与技术. 2007(11)
[5]光催化氧化脱除SO2的实验研究 [J]. 赵毅,赵莉,韩静,王淑勤. 中国电机工程学报. 2007(29)
[6]ACF床脱附性能试验研究 [J]. 李松柳,曾汉才. 湖北电力. 2007(01)
[7]纳米TiO2光催化氧化SO2影响因素初探 [J]. 祝光,陈凡植,陈卓楷,周炜煌. 广东化工. 2006(11)
[8]TiO2/SiO2纳米粒子光催化降解庚烯/二氧化硫 [J]. 陶磊,杨秋景,徐自力,于连香,刘永正,于航,刘星娟,杜尧国. 吉林大学学报(理学版). 2006(02)
[9]二氧化钛光催化剂在环境净化方面的应用——SO2,NH3,CO,NOx的光催化氧化降解 [J]. 王群芳,袁敏. 广东化工. 2006(03)
[10]玻璃膜载Fe3+/TiO2的制备及其光催化活性研究 [J]. 何都良,梁成,高桂枝,郑有飞. 环境科学与技术. 2006(03)
博士论文
[1]烟气循环流化床同时脱硫脱硝实验研究[D]. 许佩瑶.华北电力大学（河北） 2007
硕士论文
[1]基于神经网络的汇率预测研究[D]. 李旭帅.南京航空航天大学 2005
本文编号：3483169
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